Lehti 6: Alkuperäis­tutkimus 6/2000 vsk 55 s. 565 - 570

Ruokavalion elintarvikkeiden rasvahappokoostumuksen muutoksen vaikutukset seerumin lipoproteiineihin

Ravinnon tyydyttyneiden rasvahappojen korvaaminen tyydyttymättömillä on todettu hyödylliseksi seerumin kokonaiskolesterolitason ja LDL-kolesterolin vähentämisessä. Tätä koskevissa tutkimuksissa ruokavalion rasvahappokoostumuksen muutos on yleensä toteutettu vaihtamalla ravintorasva toisenlaiseksi. Menetelmällä, jolla omega-rasvahapot saatetaan kolloiditilaan, saadaan elintarvikkeen rasvahappokoostumusta muunnetuksi ja rasvan määrää vähennetyksi. Tällä menetelmällä valmistettujen elintarvikkeiden käytön vaikutusta seerumin lipoproteiineihin tutkittiin terveiden aikuisten ryhmässä ristikkäiskokeella, jossa vertailuruokavaliossa käytettiin vastaavia tavanomaisia elintarvikkeita. Energiansaanti oli kummassakin ruokavaliossa sama. Tutkimuksessa koe-elintarvikkeiden käytön aikana kokonaiskolesteroliarvo pieneni 6,1 % ja LDL-kolesteroliarvo 12,8 %. HDL-kolesterolissa ei tapahtunut muutosta. Vertailujakson aikana kokonais- ja LDL-kolesteroliarvot jopa hieman suurenivat.

Pasi Petäjä

Perimän vaikutus riskiin sairastua sydän- ja verisuonitauteihin tunnetaan (1). Vähentämällä tyydyttyneiden rasvahappojen saantia voidaan Suomessa pienentää sydänsairauksien riskiä ja sairastumista tautiin (2). Laajassa aineistossa vuosilta 1972-92 havaittiin kolesterolitason 15 %:n laskun vähentävän miesten kuolleisuutta piilevään sydäntautiin 26 %. Vastaavasti naisilla kolesterolitason 18 %:n lasku vähensi kuolleisuutta 35 % (3).

Seerumin suurta LDL-kolesterolipitoisuutta pidetään sepelvaltimotaudin keskeisenä riskitekijänä. Tyydyttyneen rasvan vähentämisellä ja sen korvaamisella tyydyttymättömillä voidaan vaikuttaa seerumin kokonaiskolesterolin ja LDL-kolesterolin tasoihin (4-19).

Tyydyttyneen rasvan on todettu kohottavan ihmisten LDL-kolesterolitasoa. Se ehkäisee LDL-reseptorien toimintaa heikentämällä niiden kykyä tarttua verenkierron LDL-kolesteroliin. Ruokavalion tyydyttyneellä rasvalla on myös estävä vaikutus LDL-reseptorien synteesiin (20).

Useissa ruokavaliokokeissa on todettu lipoproteiineissa muutoksia. Keysin ym. tutkimuksien perusteella havaittiin yhteys ravinnon ja plasman kolesterolin välillä. Yhteyttä määritettiin kaavalla, jossa otettiin huomioon tyydyttyneen rasvan muutoksen, monityydyttymättömän rasvan muutoksen ja ruokavalion kolesterolin määrän aiheuttaman muutoksen vaikutus plasman kolesterolitasoon (4).

Tutkittavilla, joilla oli lievästi suurentunut kolesterolitaso (6 mmol/l), rypsiöljyn käyttö leipärasvana johti kokonais- ja LDL-kolesterolitason pienentymiseen 5,4 % ja 9,9 %. Kokeessa ravinnon rasvasta vaihdettiin 20 %. Leipärasvan vuorokausiannos oli 17,6-18,6 g. Kun maitorasvapohjainen perusruokavalio vaihdettiin rypsiöljyä sisältävään, kokonaiskolesterolitaso laski 13,1 % (8,9). HDL-tasojen havaittiin osaltaan myös suurentuneen jälkimmäisessä tutkimuksessa (9).

Suomalaistutkimuksessa verrattiin yksittäistyydyttymätöntä rasvaa (rypsiöljy) sisältävää ruokavaliota monityydyttymätöntä rasvaa (auringonkukkaöljy) sisältävään. Rasvasta saadun energian osuus oli kummassakin ruokavaliossa 38 % ja tyydyttyneiden rasvojen osuus rypsiöljyruokavaliossa 12,4 % ja auringonkukkaöljyruokavaliossa 12,7 %. Sekä enemmän yksittäistyydyttymätöntä että enemmän monityydyttymätöntä rasvaa sisältävä ruokavalio pienensi kokonaiskolesteroliarvoa (15 % ja 12 %) ja LDL-kolesteroliarvoa (23 % ja 17 %) (11).

Ruokavalion rasvahappojen vaikutuksista koostetun meta-analyysin tuloksena todettiin, että kun ruokavalion energiamäärä on keskimäärin 10 MJ ja tyydyttyneitä rasvoja korvataan joko yksittäistyydyttymättömillä tai monityydyttymättömillä 1 energiaprosentin (E%) verran (vastaa 2,7 grammaa rasvaa), voidaan LDL-kolesterolitasoa pienentää. Yksittäistyydyttymätöntä rasvaa 1 E%:n verran korvikkeena käytettäessä vähennystä tuli 0,009 mmol/l ja monityydyttymätöntä rasvaa käytettäessä 0,014 mmol/l. Vastaavasti havaittiin tyydyttyneen rasvan 1 E%-osuuden suurentavan LDL-pitoisuutta 0,03 mmol/l (13). Vastikään julkaistussa toisessa meta-analyysissä havaittiin tyydyttyneen rasvan vähentämisen 1 E%:n määrällä saavutettavan 0,05 mmol:n/l pienenemä LDL-kolesteroliarvossa (19).

Yleensä näissä tutkimuksissa ruokavalion muutokset on tehty korvaamalla rasvavalmiste toisella tai juottamalla koehenkilöille varta vasten valmistettua tutkittavan ruokavalion mukaista pirtelöä. Sen sijaan kokeita varsinaisten elintarvikkeiden rasvojen vaihtamisesta tyydyttyneistä tyydyttymättömiin ei aiemmin ole tehty. Suurin syy on ollut se, että kiinteän rasvan vaihtamista liukoiseksi ei tavanomaisilla menetelmillä ole pystytty tekemään elintarvikkeiden rakenteen kärsimättä. Perinteisesti oleofiilisten ja hydrofiilisten ainesosien yhdistäminen on toteutettu margariinin valmistuksessa. Omecol-menetelmällä voidaan tyydyttynyt rasva korvata tyydyttymättömillä rasvoilla lähes kokonaan esimerkiksi makkaroissa. Siinä yhdistetään liukoinen öljyfraktio elintarvikelihaan (eläin- tai kasvisperäinen), jolloin elintarvikeliha saatetaan reagoimaan omega-3-, omega-6- ja omega-9-rasvahappojen kanssa homogenisoimalla niiden seos kolloidiksi. Valmistusprosessin lopputuloksena saadaan tavallista vastaava tuote, jonka rasvan määrää on vähennetty ja laatua muutettu (21).

Tutkimuksessa selvitettiin, miten tällaisten elintarvikkeiden käyttö osana päivittäistä ruokavaliota vaikuttaa seerumin lipoproteiineihin.

AINEISTO JA MENETELMÄT

Vapaaehtoiset tutkittavat seulottiin halukkaista Uudellamaalla sijaitsevan tuotantolaitoksen työntekijöistä. Heiltä määritettiin verenpaine, virtsanäytteistä sokeri ja proteiini sekä verinäytteistä kokonaiskolesteroli ja triglyseridit. Seulonnassa koehenkilöitä pyydettiin arvioimaan omaa terveydentilaansa ja pyydettiin vastaamaan taustatietolomakkeeseen. Tavoitteena oli valita kokeeseen terveitä henkilöitä, joiden elämänrytmi on tavanomainen. Kokeen aloitti 24 vapaaehtoista, 10 naista ja 14 miestä. Tutkittavien keski-ikä oli 43 vuotta (taulukko 1).

Tutkimuksessa käytettävät koe-elintarvikkeet valmistettiin yhteistyössä Helsingin yliopiston ja Helsingin Tiedepuisto Oy:n tuotekehitysyksikön kanssa (Food Centre) ja teollisuudessa uuden tuotantomenetelmän mukaisesti. Omegarasvahappolähteeksi valittiin vaihtoehdoista kotimainen rypsiöljy. Elintarvikkeita olivat makkarat, liha- ja kalapullat ja -pihvit, leipä, piirakat, pizza, valmislaatikot ja leipärasva.

Tutkittavia pyydettiin noudattamaan tavallisia rutiinejaan kokeen aikana. Heidät jaettiin kahteen mahdollisimman identtiseen ryhmään seulontakokeen kolesteroliarvojen ja sukupuolen perusteella, jotta mahdolliset muutokset havaittaisiin selvemmin ja varmemmin. Naisten kuukautiskierto otettiin huomioon ryhmiä määritettäessä. Koe toteutettiin vaihtovuoroisella ristikkäisasetelmalla, jossa kumpikin ryhmä käytti Omecol-teknologialla valmistettuja elintarvikkeita (koejakso) ja vastaavia kaupasta saatavia tavallisia tuotteita (vertailujakso) 3 viikon ajan. Jaksojen välillä oli 2 viikon palautumisvaihe, joten kokeen kokonaiskesto oli 8 viikkoa.

Tutkittavat saivat lähes kaiken tarvitsemansa ruoan kokeen järjestäjiltä. He nauttivat päivittäin ruokavaliojaksonsa mukaisen lounaan tuotantolaitoksen toimipaikkaruokalassa. Lounaalla koehenkilöille annettiin kotiin vietäväksi joko vertailu- tai koe-elintarvikkeita illaksi ja seuraavaksi aamuksi. Viikonloppuja varten jaettiin lounastarpeet mukaan.

Annettujen elintarvikkeiden lisäksi ennen kokeen alkua koehenkilöille oli jaettu lista vapaasti nautittavista rasvattomista tuotteista. Heidät velvoitettiin nauttimaan vihanneksia ja hedelmiä kokeen järjestäjiltä saamiensa ruokien lisäksi. Kokeen kulkua seurattiin täytettävällä päiväkirjalla, johon koehenkilöt merkitsivät ruokailuun, liikuntaan ja lisäksi terveyteen ja ruoansulatukseen liittyviä oireita ja tuntemuksia. Päiväkirjan täyttämistä ei valvottu erikseen. Koehenkilöt punnittiin kahdesti viikossa kokeen aikana.

Ravinnonsaannin analyysissä käytettiin Nutrica-ohjelmaa. Päivittäinen laskennallinen energiansaanti oli noin 8,2 MJ, josta rasvan osuus oli alle 37 E% (taulukko 2). Koe-elintarvikkeiden mukana saatiin päivittäisestä rasvasta enimmillään noin 75 %.

Tutkittavilta otettiin verinäytteet ennen kumpaakin ruokavaliojaksoa ja kummankin jakson jälkeen kahtena eri päivänä siten, että välissä oli yksi päivä. Kukin tutkittava antoi siis verinäytteen kokeen aikana kahdeksan kertaa. Näytteet analysoitiin Kansanterveyslaitoksen biokemian osastossa. Näytteistä analysoitiin plasman kokonais- ja HDL-kolesteroli sekä triglyseridit, VLDL-, LDL- ja HDL-kolesterolin koostumus, plasman fosfolipidit, apolipoproteiinit (apoA-I, apoA-II ja apoB)

Seerumin kokonais- ja HDL-kolesteroli sekä triglyseridit määritettiin entsymaattisesti (22,23). PAP-menetelmällä määritettiin fosfolipidit (24) ja apolipoproteiinit immunoturbidometrisellä menetelmällä (25). VLDL, LDL, HDL2 ja HDL3 eristettiin tuoreesta seerumista ultrasentrifugoimalla d < 1,006 g/ml; 1,006 g/ml < d < 1,063 g/ml; 1,063 < d < 1,125 g/ml ja d > 1,125 g/ml (26).

Taustatiedot ja dieettijaksojen erot analysoitiin parittaisella ja parittomalla t-testillä. Tutkimusdieettien välisiä eroja määritettiin SYSTAT-ohjelmalla (27) GLM-regressioanalyysillä, kun kovariaatteina olivat ruokavalio ja lähtötaso.

TULOKSET

Kaikki kokeen aloittaneet pysyivät mukana kokeen loppuun saakka. Sekä vertailu- että koeruokavalion aikana esiintyi ruoansulatuskanavan oireita. Koeruokavaliojaksolla oireista ilmoitti 9 koehenkilöä ja vertailujaksolla 6; näistä 4 raportoi vaivasta kummallakin jaksolla Kokeen aikana keskimääräinen painon muutos oli alle 0,5 kg.

Koejakson aikana plasman LDL-kolesteroliarvo laski 0,41 mmol/l eli 12,8 % (p = 0,004). Vertailujakson aikana LDL-kolesteroliarvossa näkyi hienoinen nousu, 3,10 mmol:sta/l 3,18 mmol:iin/l. Nettoero koe- ja vertailujakson arvoissa oli 15,4 %. Kokonaiskolesterolitaso laski koejakson aikana 0,31 mmol/l eli 6,1 % (p = 0,07). Vertailujakson aikana puolestaan kokonaiskolesterolitaso nousi 5,19 mmol:sta/l 5,34 mmol:iin/l. Nettoero koe- ja vertailujakson arvoissa oli 8,9 %. HDL-kolesterolissa ei tapahtunut muutoksia kummankaan jakson aikana (taulukko 3, kuvio 1). Sitä vastoin triglyseridiarvot pienenivät vertailujakson aikana 1,37 mmol:sta/l 1,26 mmol:iin/l eli 8,0 % (taulukko 3).

Apolipoproteiineista muuttui apolipoproteiini B. Koejaksolla vähennys oli 5,7 % (0,87 g/l vs 0,82 g/l). ApoA-I-tasot nousivat kummankin jakson aikana; muutos ei kuitenkaan ollut merkitsevä. Fosfolipidiarvot pienenivät hieman koejakson aikana, vertailujakson aikana ne pysyivät muuttumattomina (taulukko 4).

VLDL-, LDL- ja HDL-kolesterolin alafraktioiden muutokset eivät olleet merkitseviä (taulukko 5).

POHDINTA

Tutkimuksessa koe-elintarvikkeita käytettäessä kolesteroliarvot alenivat. Tulokset ovat yhtäläisiä aiempien rasvahappotutkimusten kanssa, joissa on tutkittu tyydyttymättömien rasvahappojen vaikutusta seerumin lipideihin (5-18).

Plasman kokonaistriglyseridiarvoissa ei havaittu merkitseviä muutoksia eri ruokavaliojaksojen välillä. Triglyseridien alakomponenttien (VLDL, LDL, HDL2 ja HDL3) arvot pienenivät jonkin verran, mutta triglyseridien muutokset eivät olleet tilastollisesti merkitseviä, toisin kuin Valstan ym. tutkimuksessa, jossa kokonaistriglyseriditaso laski rypsiöljyä sisältävän ruokavalion aikana 19 % (18).

Koeruokavalion aikana kolesteroliarvo pieneni 6,1 % perustasosta, vertailujakson aikana se suureni hieman (2,8 %); koejakson ja vertailujakson aikaisen kolesteroliarvon ero oli siis 8,9 %. Kokonaiskolesterolitaso laski perustasosta hieman vähemmän kuin muissa vastaavissa tutkimuksissa (5-8,10,11,12, 14-17); esimerkiksi Valstan ym. kliinisessä rypsiöljykokeessa saatiin kokonaiskolesteroliarvo pienenemään 15,5 % (5,35 mmol/l vs 4,52 mmol/l) (18).

LDL-kolesteroliarvo laski perustasosta 12,6 % koejakson aikana ja kohosi 2,9 % vertailujakson aikana. LDL-kolesteroliarvon pieneneminen ei ollut uutta aiemmin raportoituihin selvityksiin nähden (5,6,7,10,11,12,15). Valstan ym. tutkimuksessa LDL-kolesteroliarvo laski 24 % (3,17 mmol/l vs 2,41 mmol/l) (18).

Lue myös

Tämän ja muiden aiemmin tehtyjen tutkimuksien mukaan kolesterolitason pienentämisessä myös ruokavalion monoeeneilla on selvä roolinsa (6-12,15-18), toisin kuin Keys ym. esittävät (4). Laajoissa tilastollisesti koostetuissa meta-analyyseissä on selvästi havaittu niin polyeenien kuin monoeenienkin kokonais- ja LDL-kolesterolia vähentävä vaikutus (13,19).

HDL-kolesteroliin ei koeruokavaliolla ollut merkittävää vaikutusta. Tulos on yhteneväinen aiemmin raportoitujen rasvahappotutkimuksien kanssa. (5,6,11,16,18). Toisaalta rypsiöljyllä on havaittu olevan myös HDL-kolesteroliarvoa suurentava vaikutus (9), mutta tässä tutkimuksessa sellaista ei havaittu.

ApoA-I-lipoproteiiniarvot suurenivat kummankin ruokavalion aikana, koejaksolla hieman enemmän kuin vertailujaksolla (11,4 % vs 9,1 %), joskaan erot eivät olleet merkitseviä. Vastaavaa ilmiötä ei ole havaittu aiemmissa tutkimuksissa (11,14,18). Todennäköisesti kyseessä on satunnainen yksilöistä johtuva vaihtelu - tutkittavien elämäntapoja ja ravinnonkulutusta on vaikea kontrolloida täysin. Vastaavasti fosfolipidiarvot pienenivät koejakson aikana 5,8 %, vaikkakaan alenema ei ollut merkitsevä. ApoA-II-tasoissa ei ollut muutoksia kummankaan ruokavalion aikana.

ApoB-lipoproteiiniarvo pieneni koeruokavalion aikana 5,7 %, mikä on yhdensuuntainen LDL-kolesterolitason laskun kanssa (p = 0,439). Vastaavissa tutkimuksissa monoeenipainotteinen ruokavalio on laskenut ApoB-lipoproteiinitasoja (11,14,18).

Kokeessa todettu kokonais- ja LDL-kolesteroliarvojen pieneneminen oli samankaltainen kuin rasvatuotteilla tehdyissä tutkimuksissa. Tämän tutkimuksen perusteella suotuisat muutokset voidaan siis saada aikaan korvattaessa tyydyttynyt rasva tyydyttymättömillä muissakin elintarvikkeissa kuin ravintorasvoissa. Näin voidaan tarjota vaikutuksiltaan edullinen vaihtoehto myös sellaisille henkilöille, jotka esimerkiksi nauttivat leivän leikkeleiden kera ilman rasvalevitteitä. Sydän- ja verisuonitautien ehkäisyssä ruokavaliolla on keskeinen merkitys. Koeruokavalion elintarvikkeiden valmistusmenetelmä edistää osaltaan ruokavalion muutosta ja siten auttaa sekä primaari- että sekundaaripreventiossa.


Kirjallisuutta
1
Kesäniemi A, Kontula K, Miettinen TA, Tikkanen M. Lipoproteiinit, perintötekijät ja suomalainen sepelvaltimotauti. Duodecim 1991;107:1203-1216.
2
Aro A. Ravitsemus, dyslipidemiat ja ateroskleroosi. Kliininen ravitsemus. Duodecim 1993;105:51-81.
3
Vartiainen E, Puska P, Pekkanen J, Tuomilehto J, Jousilahti P. Changes in risk factors explain changes in mortality from ischaemic heart disease in Finland. BMJ 1994;309:23-27.
4
Keys A, Anderson JT, Grande F. Serum cholesterol response to changes in the diet II. The effect of cholesterol in the diet. Metabolism 1965;14 nro 7.
5
Ehnholm C, Huttunen J, Pietinen P ym. Effect of diet on serum lipoproteins in a population with a high risk of coronary heart disease. N Engl J Med 1982;307:850-855.
6
Mattson FH, Grundy SM. Comparison of effects of dietary saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acids on plasma lipids and lipoproteins in man. J Lipid Res 1985;26:194-202.
7
Bonanome A, Grundy SM. Effect of dietary stearic acid on plasma cholesterol and lipoprotein levels. N Engl J Med 1988;5:12.
8
Seppänen-Laakso T, Vanhanen H, Kohtamäki H, Laakso I, Hiltunen R, Viikari J. Rypsiöljylevite leipärasvana - vaikutukset seerumin lipideihin. Suom Lääkäril 1989;44:1432-1438.
9
Seppänen-Laakso T. Rypsiöljy kolesterolin alentajana. Suomen proviisorilehti 1989;6.
10
Chan JK, Bruce VM, McDonald BE. Dietary a-linolenic acid is as effective as oleic and linoleic acid in lowering blood cholesterol in normolipidemic men. Am J Clin Nutr 1991;53:1230-1234.
11
Valsta LM, Jauhiainen M, Aro A, Katan MB, Mutanen M. Effects of a monounsaturated rapeseed oil and a polyunsaturated sunflower oil diet on lipoprotein levels in humans. Arteriosclerosis Thromb 1992;12:50-57.
12
Bonanome A, Pagnan A, Biffanti S ym. Effect of dietary monounsaturated and polyunsaturated fatty acids on the susceptibility of plasma low density lipoproteins to oxidative modification. Arteriosclerosis Thromb 1992;12:529-533.
13
Mensink RP, Katan MB. Effect of dietary fatty acids on serum lipids and lipoproteins - A meta-analysis of 27 trials. Arteriosclerosis Thromb 1992;12:911-919.
14
Abbey M, Noakes M, Belling GB, Nester PJ. Partial replacement of saturated fatty acids with almonds or walnuts lowers total plasma cholesterol and low-density-lipoprotein cholesterol. Am J Clin Nutr 1994;59:995-999.
15
Uusitupa M, Schwab U, Mäkimattila S ym. Effects of high-fat diets with different fatty acid compositions on glucose and lipid metabolism in healthy young women. Am J Clin Nutr 1994;59:1310-1316.
16
Sarkkinen E, Uusitupa M, Pietinen P ym. Long-term effects of three fat modified diets in hypercholesterolemic subjects. Atherosclerosis 1994;105:9-23.
17
Nydahl M, Gustafsson I-B, Örnvall M, Vessby B. Similar serum lipoprotein cholesterol concentrations in healthy subjects on diet enriched with rapeseed and with sunflower oil. Eur J Clin Nutr 1994;48:128-137.
18
Valsta LM, Jauhiainen M, Aro A, Salminen I, Mutanen M. The effects on serum lipoprotein levels of two monounsaturated fat rich diets differing in their linoleic and a-linolenic acid contents. Nutr Metab Cardivasc Dis 1995;5:129-140.
19
Yu-Poth S, Zhao G, Etherton T, Naglak M, Jonnalagadda S, Chris-Etherton P. Effects of the national cholesteroleducation program's step I and step II dietary intervention programs on cardiovascular disease risk factors: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1999;69:632-636.
20
Grundy SM, Denke MA. Dietary influences on serum lipids and lipoproteins. J Lipid Res 1990;31:1149-1172.
21
Karu H. Menetelmä veren kolesterolitasoa alentavan elintarviketuotteen valmistamiseksi. FI-patentti 90193. Patentti- ja rekisterihallitus 1992.
22
Röschlau P, Bernt E, Gruber W. Entzymatische Bestimmung des Gesamtcholesterins im Serum. Z Klin Chem Klin Biochem 1974;12:403-407.
23
Wahlefeld AW. Triglycerides. Determination after enzymatic hydrolysis. Kirjassa: Bergmeyer HU, toim. Methods of enzymatic analysis. New York: Academic Press 1974;18-31.
24
Takayma M, Itoh S, Nagasaki T, Tanimizu I. A new enzymatic method for determination of serum choline-containing phospolipids. Clin Chim Acta 1977;79:93-98.
25
Riepponen P, Marniemi J, Rautaoja T. Determination of apolipoproteins A-I and B in serum. J Clin Invest 1987;47:739-744.
26
Havel RJ, Elder HA, Bragon JH. The determination and chemical composition of ultracentrifugally separated lipoproteins in human serum. J Clin Invest 1955;34:1345-1353.
27
SYSTAT. Statistics, version 5,2 edition. Evanston, IL: Systat Inc. 1992;724.

Taulukot
1 Taulukko 1
2 Taulukko 2
3 Taulukko 3
4 Taulukko 4
Lääkäriliitto Fimnet Lääkärilehti Potilaanlaakarilehti Lääkäripäivät Lääkärikompassi Erikoisalani Lääkäri 2030