DE19936831A1 - Verringerung von Cholesterinoxiden durch n-3-PUFA und Vitamin E - Google Patents
Verringerung von Cholesterinoxiden durch n-3-PUFA und Vitamin EInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung von n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Verringerung der Cholesterinoxidbildung.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von mehrfach ungesättigten
Fettsäuren (PUFA) des Typs n-3-PUFA (oder ω-3-PUFA) und/oder Vi
tamin E zur Verringerung der Cholesterinoxid-Bildung im menschli
chen oder tierischen Körper.
Ungesättigte Fettsäuren werden in 3 Familien (n-9, n-6 und n-3)
eingeteilt, wobei sich diese Einteilung an der Position der ers
ten Doppelbindung vom Methylende her orientiert. Fettsäuren mit
mehr als einer Doppelbindung werden als mehrfach ungesättigte
Fettsäuren (poly-unsaturated fatty acids, PUFA) bezeichnet. Die
genannten Fettsäurefamilien können nicht ineinander überführt
werden.
Cholesterinoxide findet man im menschlichen Körper vermehrt in
artherosklerotischen Läsionen. Außerdem wurde sowohl in in vitro-
als auch in in vivo-Untersuchungen deren hohe Angiotoxizität und
atherogene Aktivität festgestellt (Peng, S. K., et. al., J. Clin.
Lab. Anal. (1991); 5: 144-152; Imai, H., Science (1980); 207:
651-653). Quelle endogener Cholesterinoxide ist die Cholesterino
xidation in vivo. Außerdem werden Cholesterinoxide über die Nah
rung, insbesondere durch den Verzehr von Eiprodukten, aufgenommen
(Jacobson, M. S., The Lancet (1987); 8560: 656-658).
Aufgrund des oben beschriebenen atherogenen Effektes empfiehlt
die American Health Association gesunden Erwachsenen den Verzehr
von Eiern auf 3-4 Mahlzeiten pro Woche zu beschränken.
Von Simopoulos, A. P., et al. (Am. J. Clin. Nutr. (1992); 55:
411-414) wurde bereits vorgeschlagen, langkettige, mehrfach unge
sättigte Fettsäuren in Eidotter anzureichern und in dieser Form
Kindernahrung, wie z. B. Säuglingsmilchnahrungen, zuzusetzen. Die
ser Vorschlag ist jedoch insofern bedenklich, als aufgrund der
allgemein bekannten, leichten Oxidierbarkeit mehrfach ungesättig
ter Fettsäuren (PUFA) eine verstärkte Bildung von Cholesterin-
Oxidationsprodukten in Hühnerei zu erwarten ist. So berichten
Marshall, A. C., et al., in Journal of Food Science (1994), 59, 3:
561-563, daß nach Fütterung von mehrfach ungesättigte Fettsäuren
enthaltendem Fischöl an Hühner vermehrt Lipid-Oxidationsprodukte
in Eidotter nachzuweisen waren. Eine erfolgreiche Verwendung von
PUFA zur gezielten Verringerung von Cholesterinoxiden konnte da
her nicht erwartet werden.
Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Weg zu
finden, um den Gehalt an atherogenen Cholesterinoxiden im mensch
lichen oder tierischen Körper oder in Nahrungsmitteln tierischen
Ursprungs zu verringern. Damit sollte eine Präventionsmöglich
keit für Cholesterinoxid-vermittelte atherosklerotische Läsionen
oder Cholesterinoxid-vermittelte angiotoxische oder atherogene
Effekte geschaffen werden.
Überraschenderweise wurde diese Aufgabe gelöst durch den erfin
dungsgemäßem Befund, daß bei Verabreichung bestimmter mehrfach
ungesättigter Fettsäuren, nämlich von n-3-PUFA (ω-3-PUFA) und/
oder Vitamin E der Cholesterinoxid-Gehalt signifikant verringer
bar ist.
Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung
von n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung eines veterinär
medizinischen Medikaments oder eines Futtermittels zur Verringe
rung des Cholesterinoxidbildung im tierischen Körper oder in Nah
rungsmitteln tierischer Herkunft, wie z. B. Eiern und Eiprodukten.
Zu diesem Zweck können dem Tier, wie Schweinen, Kaninchen, Fi
schen, wie z. B. Forellen, Lachsen, und insbesondere Geflügel, wie
Enten, Gänsen und vor allem Hühnern, speziell zubereitete Futter
mittel oder Medikamente verabreicht werden. Diese Präparate sind
so formuliert, daß sie eine Aufnahme von n-3-PUFA in einer Dosis
im Bereich von etwa 0,1 bis 2000 mg/kg Körpergewicht und/oder die
Aufnahme von Vitamin E in einer Dosis im Bereich von etwa 0,1 bis
1000 mg/kg Körpergewicht durch den tierischen Körper gewährlei
sten.
Geeignete veterinärmedizinische Medikamente enthalten n-3-PUFA in
einem Anteil von etwa 10 bis 1000 mg pro Dosiseinheit und/oder
Vitamin E in einem Anteil von etwa 5 bis 1500 mg pro Dosisein
heit.
Geeignete Futtermittel enthalten n-3-PUFA in einem Anteil von
etwa 0,1 bis 10 Gew.-% und/oder Vitamin E in einem Anteil von
etwa 5 bis 2000 mg/kg Futter.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung von
n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung eines Medikaments
oder eines Nahrungsergänzungsmittels, Supplements oder angerei
cherten Lebensmittels, zur Verringerung der Cholesterinoxidbil
dung im menschlichen Körper. Diese Präparate sind so formuliert,
daß sie eine Aufnahme von n-3-PUFA in einer Dosis im Bereich von
etwa 10 bis 2000 mg/kg Körpergewicht und/oder die Aufnahme von
Vitamin E in einer Dosis im Bereich von etwa 5 bis 2000 mg/kg
Körpergewicht durch den menschlichen Körper gewährleisten.
Geeignete Medikamente enthalten n-3-PUFA in einem Anteil von etwa
20 bis 2000 mg pro Dosiseinheit und/oder Vitamin E in einem An
teil von etwa 10 bis 2000 mg pro Dosiseinheit.
Geeignete Nahrungsergänzungsmittel enthalten n-3-PUFA in einem
Anteil von etwa 10 bis 1000 mg/kg und/oder Vitamin E in einem An
teil von etwa 5 bis 400 mg/kg.
Geeignete angereicherte Lebensmittel enthalten n-3-PUFA in einem
Anteil von etwa 10 bis 500 mg pro verzehrfertige Portion und/oder
Vitamin E in einem Anteil von etwa 5 bis 100 mg pro verzehrfer
tige Portion.
Beispiele für Lebensmittel, die sich zur Anreicherung mit
n-3-PUFA und/oder Vitamin E eignen, sind Backprodukte, wie insbe
sondere Brot, Zerealien, Milch, Milchprodukte, wie insbesondere
Joghurt, Schokolade, Schokoriegel und dergleichen.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere die Verwendung von
n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung eines Medikaments,
eines Nahrungsergänzungsmittels/Supplements oder angereicherten
Lebensmittels gemäß obiger Definition zur Prävention Cholesteri
noxid-vermittelter atherosklerotischer Läsionen oder Cholesteri
noxid-vermittelter angiotoxischer oder atherogener Effekte beim
Menschen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können einzelne n-3-PUFA als
Reinsubstanz alleine oder im Stoffgemisch mit anderen n-3- oder
n-6-PUFA eingesetzt werden. Ebenso besteht die Möglichkeit,
Mischpräparate oder Extrakte pflanzlichen oder tierischen Ur
sprungs zu verwenden, welche einen hohen n-3-PUFA Gehalt aufwei
sen.
Als Beispiele können hierzu genannt werden: Stoffgemische, ausge
wählt unter Extrakten, Trockenpräparaten oder Homogenaten mariner
Einzeller, Fischextrakten oder -ölen und Pflanzenextrakten oder
-ölen, und insbesondere Fischöl, Leinöl, Hanföl, Rapsöl und Soja
bohnenöl und aus marinen Einzellern, wie Phytoplankton und Algen,
gewonnenen Ölen.
Im Rahmen der Erfindung sind n-3-PUFAs als freie Säure oder als
physiologisch verträgliches Salz oder insbesondere auch als bio
logisch abbaubare Ester oder als Phospholipide einsetzbar. Bevor
zugte Ester umfassen Alkylester, wobei der Alkylteil ein bis
sechs Kohlenstoffatome unfasst, oder Mono-, Di- oder Triglyce
ride.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man erfindungs-
gemäß als n-3-PUFA eine mehrfach ungesättigte n-3-Fettsäure mit
18 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein wenigstens eine mehrfach un
gesättigte n-3-Fettsäure mit 18 bis 22 Kohlenstoffatomen enthal
tendes Stoffgemisch. Besonders bevorzugt ist dabei die mehrfach
ungesättigte n-3-Fettsäure ausgewählt unter α-Linolensäure
(C18 : 3n-3) (α-LNA), Eicosapentaensäure (C20 : 5n-3) (EPA); Docosa
pentaensäure (C22 : 5n-3) (DPA) und Docosahexaensäure (C22 : 6n-3)
(DHA). Besonders bevorzugt verabreichbare n-3-PUFA-Gemische um
fassen EPA und DHA; α-LNA und EPA; oder α-LNA und DHA. In diesen
n-3-PUFA Gemischen liegen vorzugsweise folgenden Mischungsver
hältnisse vor:
EPA: DHA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%; wie z. B. 15 : 85 Gew.-% bis 60 : 40 Gew.-%;
α-LNA: EPA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%;
α-LNA: DHA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%;
EPA: DHA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%; wie z. B. 15 : 85 Gew.-% bis 60 : 40 Gew.-%;
α-LNA: EPA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%;
α-LNA: DHA = 5 : 95 Gew.-% bis 95 : 5 Gew.-%;
Das im Rahmen der Erfindung verwendete Vitamin E umfasst die To
copherole α, β, γ, und δ und die Tocotrienole α, β und γ einzeln
oder im Gemisch, wie z. B. ein Gemisch von Tocopherol α und γ.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfin
dung die Verwendung einer Kombination von n-3-PUFA oder eines
biologisch abbaubaren Esters davon und Vitamin E zu den oben ge
nannten Zwecken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden eine oder
mehrere n-3-PUFA oder ein oder mehrere biologisch abbaubarer
Ester davon ohne Zusatz von Vitamin E verwendet.
Zur erfindungsgemäßen Verwendung können n-3-PUFA und/oder Vitamin
E, entweder als einzelne Wirkstoffe oder als Mischungen mit ande
ren therapeutischen Wirkstoffen, in Form geeigneter human- oder
veterinärmedizischer Medikamente verabreicht werden. Darin liegen
sie als Mischungen der Wirkstoffe mit geeigneten pharmazeutischen
Trägern oder Verdünnungsmitteln vor. Die Mittel können oral oder
parenteral verabreicht werden, vorzugsweise werden sie jedoch in
oralen Dosierungsformen gegeben.
Die Art des pharmazeutischen Mittels und des pharmazeutischen
Trägers bzw. Verdünnungsmittels hängt von der gewünschten Verab
reichungsart ab. Orale Mittel können beispielsweise als Tabletten
oder Kapseln vorliegen und können übliche Exzipienzien enthalten,
wie Bindemittel (z. B. Sirup, Akazia, Gelatine, Sorbit, Tragant
oder Polyvinylpyrrolidon), Füllstoffe (z. B. Lactose, Zucker,
Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbit oder Glycin), Gleitmittel (z. B. Magnesiumstearat, Talcum, Polyethylenglykol oder Siliciumdio
xid), disintegrierende Mittel (z. B. Stärke) oder Netzmittel (z.
B. Natriumlaurylsulfat). Orale flüssige Präparate können in Form
wässriger oder öliger Suspensionen, Lösungen, Emulsionen, Siru
pen, Elixieren oder Sprays usw. vorliegen oder können als Troc
kenpulver zur Rekonstitution mit Wasser oder einem anderen geei
gneten Träger vorliegen. Derartige flüssige Präparate können üb
liche Additive, beispielsweise Suspendiermittel, Geschmacks
stoffe, Verdünnungsmittel oder Emulgatoren, enthalten. Für die
parenterale Verabreichung kann man Lösungen oder Suspensionen mit
üblichen pharmazeutischen Trägern einsetzen.
Die erfindungsgemäßen Mittel können an einen Menschen oder ein
Tier in Dosen von etwa 0,1 mg bis etwa 2000 mg pro kg Körperge
wicht pro Tag verabreicht werden. Sie können in einer Einzeldosis
oder in mehreren Dosen verabreicht werden.
Zur erfindungsgemäßen Verwendung können n-3-PUFA und/oder Vitamin
E auch in Form geeigneter Supplemente/Nahrungsergänzungsmittel
verabreicht werden. Als Beispiele können genannt werden mit
n-3-PUFA und/oder Vitamin E angereicherte Fettemulsionen, welche
man z. B. in herkömmlicher Weise aus Sojabohnenöl oder Fischöl mit
Eilecithin als Emulgator herstellt. Vorteilhafterweise verwendet
man dazu Eilecithin, das aus Ei von Legehennen gewonnen wurde,
welche mit n-3-PUFA- und/oder Vitamin E-reichem Futter längere
Zeit, wie z. B. 3 bis 6 Wochen, gefüttert wurden.
n-3-PUFA und/oder Vitamin E können weiterhin als speziell ange
reicherte Lebensmittel formuliert werden, welche ebenso wie die
genannten Supplemente oder Nahrungsergänzungsmittel im Rahmen ei
ner enteralen Ernährungstherapie einsetzbar sind. Als Beispiele
für geeignete Lebensmittel können z. B. diätetische Lebensmittel,
wie z. B. nährstoffdefinierte Trinknahrung, Sportlernahrung, Dia
betikernahrung oder Säuglings- oder Frühgeborenennahrung genannt
werden.
Werden n-3-PUFA und/oder Vitamin E einzeln oder in Kombination in
Futtermittel verabreicht, so werden die aktiven Verbindungen als
Reinsubstanz oder Stoffgemische oder flüssige oder feste Extrakte
zusammen mit üblichen Futtermittelbestandteilen verabreicht. Bei
spiele üblicher Futtermittelbestandteile sind: Mais, Gerste, Wei
zen, Hafer, Roggen, Tritikale, Sorghum, Reis und Kleien, Gries
kleien sowie Mehle dieser Getreidearten, Sojabohnen, Sojaprodukte
wie Sojaextraktionsschrot, Raps, Rapsextraktionsschrot, Baumwoll
saat und Extraktionsschrot, Sonnenblumen, Sonnenblumenextrak
tionsschrot, Leinsaat, Leinextraktionsschrot, Expeller von Ölsaa
ten, Ackerbohnen, Erbsen, Gluten, Gelatine, Tapioka, Hefen, Sin
gle Cell Protein, Fleischknochenmehl, Fleischmehl, Blutmehl,
Fischmehl, Salze, Mineralstoffe, Spurenelemente, Vitamine, Amino
säuren, Futterfett und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wird nun durch folgendes Ausführungs
beispiel und unter Bezugnahme auf die beiliegende Fig. 1 näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt den Konzentrationsverlauf verschiedener Cholesteri
noxide in frischem Eidotter (schwarze Symbole) bzw. nach
4-wöchiger Lagerung des Eis bei Raumtemperatur (helle
Symbole), jeweils nach 4-wöchiger Verfütterung eines 1,5
Gew.-% Fischöl und verschiedene Mengen (mg/kg) Vitamin E
enthaltenden Futters an Legehennen.
Untersuchung der Cholesterinoxid-Bildung in Eidotter
bei Verfütterung von n-3-PUFA und verschiedener Mengen
Vitamin E
a) Folgende Grundmischung (Tabelle 1) für ein Legehennen-Allein
futter wurde hergestellt:
Das Grundfutter wies folgenden Nährstoff-, Vitamin- und Spuren
lementgehalt (Tabelle 2) auf:
b) Diese Grundfuttermischung wurde mit 1,5 Gewichtspro
zent Fischöl (enthaltend 11,5 Gew.-% Eicosapentaensäure (EPS) und
8 Gew.-% Docosahexanensäure (DHA)) versetzt. Außerdem wurden dem
Futter die in Fig. 1 angegebenen Vitamin E-Mengen (0, 5, 10, 20,
160 mg/kg Futter) zugesetzt. Weiße Legehennen (Alter 35 Wochen)
wurden in verschiedene Versuchsgruppen zu je 12 Tieren (Kontroll
gruppe 36 Tiere) aufgeteilt und mit den unterschiedlich supple
mentierten Futterzusammensetzungen ad libitum gefüttert. Eine
Kontrollgruppe erhielt unsupplementiertes Futter. Die Fütterungs
phase betrug vier Wochen. In der fünften Woche wurden die Eier
gesammelt und analysiert. Die Analyse des Gesamt-Cholesterols so
wie der Cholesterol-Oxidationsprodukte erfolgte nach dem von Se
vanian A., et al. in Free Radic. Biol. Med. (1994); 17: 397-409
beschriebenen Verfahren. Die Analysen wurden sowohl an frischen
als auch an gelagerten (vier Wochen bei Raumtemperatur) Eiern
durchgeführt. Die Analyse von Vitamin E erfolgte durch HPLC, wie
z. B. beschrieben von Wahle, et al., J. Sci. Food Agric (1993),
61, 463; die Analyse von n-3-PUFA erfolgte durch Gaschromatogra
phie (Simopoulos et al., a.a.O.).
c) Der Gehalt an n-3-PUFA in Eidotter stieg auf Werte von
etwa 10 mg/g und zwar überwiegend in Form von DHA. Mit zunehmen
dem Vitamin E-Gehalt im Futter nahm auch der Vitamin E-Gehalt von
5,33 +/- 1,54 nmol/g auf 11,63 +/- 2,96 nmol/g, bestimmt durch
HPLC, zu.
Während der Cholesteringehalt in Dotter im Verlauf der Verfütte
rung von Vitamin E oder bei der Lagerung konstant blieb, wurde
überraschenderweise beobachtet, daß mit vermehrter Gabe von Vita
min E weniger Cholesterin-Oxidationsprodukte akkumulierten (vgl.
Fig. 1). Die Summe der nachweisbaren Cholesterin-Oxidationspro
dukte im Eidotter (d. h. Summe aus Cholest-5-en-3β,7β-diol, Cho
lest-5-en-3β-ol-7-on und Cholest-5-en-3β,25-diol) betrug in der
Kontrollgruppe 266 +/- 49 nmol/mg Eidotter und wurde durch Ver
fütterung von n-3-PUFA um 20% und durch Verfütterung von Vita
min E (20 mg/kg Futter) um ein weiteres Drittel gesenkt. Eine
weitere Erhöhung der Vitamin E-Aufnahme auf Werte über 20 mg/kg
Futter führte zu keiner weiteren Verringerung der Cholesterin-
Oxidationsprodukte.
Zusammenfassend ist somit festzustellen, daß eine Anreicherung
von Hühnerei mit n-3-PUFA und Vitamin E den Gehalt an Cholesteri
noxid im Eidotter verringert und somit die Produktion von Hühnerei
mit geringeren atherogenen Eigenschaften ermöglicht.
Claims (8)
1. Verwendung von n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung
eines veterinärmedizinischen Medikaments oder eines Futter
mittels zur Verringerung der Cholesterinoxidbildung im tieri
schen Körper oder in Nahrungsmitteln tierischer Herkunft.
2. Verwendung von n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung
eines Medikaments, eines Nahrungsergänzungsmittels/
Supplements oder angereicherten Lebensmittels zur Verringe
rung der Cholesterinoxidbildung im menschlichen Körper.
3. Verwendung von n-3-PUFA und/oder Vitamin E zur Herstellung
eines Medikaments, eines Nahrungsergänzungsmittels/Supple
ments oder angereicherten Lebensmittels zur Prävention Chole
sterinoxid-vermittelter atherosklerotischer Läsionen oder
Cholesterinoxid-vermittelter angiotoxischer oder atherogener
Effekte beim Menschen.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
n-3-PUFA oder ein biologisch abbaubarer Ester davon und Vita
min E in Kombination eingesetzt werden.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als
n-3-PUFA wenigstens eine mehrfach ungesättigte n-3-Fettsäure
mit 18 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein wenigstens eine
mehrfach ungesättigte n-3-Fettsäure mit 18 bis 22 Kohlenstof
fatomen enthaltendes Stoffgemisch eingesetzt wird.
6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei die mehrfach ungesättigte
n-3-Fettsäure ausgewählt unter α-Linolensäure (C18 : 3n-3), Ei
cosapentaensäure (C20 : 5n-3); Docosapentaensäure (C22 : 5n-3) und
Docosahexaensäure (C22 : 6n-3).
7. Verwendung nach Anspruch 5, wobei das Stoffgemisch ausgewählt
ist unter Extrakten, Trockenpräparaten oder Homogenaten mari
ner Einzeller, Fischextrakten oder -ölen und Pflanzenextrak
ten oder -ölen.
8. Verwendung nach Anspruch 7, worin das Stoffgemisch ausgewählt
ist unter Fischöl, Leinöl, Hanföl, Rapsöl und Sojabohnenöl
und aus marinen Einzellern gewonnenen Ölen.
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