Autor: Marta Majcherczyk

Likopen jest  karotenoidem, który znajduje się w pomidorach i innych pysznych warzywach i owocach, jak arbuz, papaja, różowa gujawa, marchew, owoc dzikiej róży, morela, grejpfrut i dynia. To naturalny barwnik, który nadaje pomidorom ich wspaniały, czerwony kolor ale występuje on również w niektórych roślinach o innych kolorach, takich jak pietruszka czy szparagi. 

Jego ilość zależy od różnych czynników, takich jak stopień dojrzałości rośliny, odmiana, światło, temperatura, klimat, nawadnianie, lokalizacja plantacji, jakość gleby, przetwarzanie i warunki przechowywania. 

Proces obróbki cieplnej żywności zwiększa biodostępność likopenu. Procesy te pomagają uwolnić go z macierzy rośliny, co  poprawia jego wchłanianie.

Zawartość likopenu w pomidorach i przetworach pomidorowych jest zróżnicowana.

Zatem przecier pomidorowy i koncentrat jest obiecującym surowcem do produkcji żywności funkcjonalnej.

Ponad 80% spożycia likopenu w diecie w krajach rozwiniętych pochodzi z przetworzonych produktów pomidorowych, takich jak ketchup, sok pomidorowy, sos do spaghetti i pizzy.

Stres oksydacyjny przyczynia się do uszkodzenia komórek i tkanek. Jest jedną z głównych przyczyn chorób przewlekłych. Należą do nich zaburzenia układu sercowo naczyniowego, choroby wątroby, choroby jelita grubego, cukrzyca, a nawet nowotwory.

Likopen w profilaktyce chorób układu krążenia

Choroby układu krążenia (CVD) są główną przyczyną śmiertelności ludzi na całym świecie.

Likopen jest karotenoidem o najwyższym potencjale antyoksydacyjnym. Ma zdolność do modulowania stanu zapalnego, apoptozy i komunikacji komórkowej, co jest ważne w kontekście chorób układu krążenia.

Obecnie coraz więcej badań klinicznych dostrzega wiele znaczących korzyści zdrowotnych likopenu, w tym jego działanie ochronne na choroby układu krążenia.

Stres oksydacyjny i stan zapalny to procesy patofizjologiczne zaangażowane w ich rozwój. Dlatego bioaktywne składniki żywności, w tym likopen, są tak ważne w ich zapobieganiu.

Uważa się, że stres oksydacyjny prowadzi do przerostu serca. Z kolei likopen może hamować przerost serca, inaczej hipertrofii, poprzez łagodzenie stresu oksydacyjnego.

Potwierdzają to m.in. badania in vitro i in vivo przeprowadzone w 2019 roku przez Zeng i in., którzy wykazali, że likopen może hamować przerost serca wywołany przeciążeniem ciśnieniowym.

Przerost samego mięśnia sercowego wiąże się także ze wzrostem wielkości kardiomiocytów. W efekcie zwiększa się wielkość serca, najczęściej jego lewej komory. Ponadto, jego przerost może być konsekwencją zwiększonej częstości występowania migotania przedsionków, arytmii i nagłej śmierci sercowej.

Uważa się, że oprócz silnego działania antyoksydacyjnego o potencjalnych właściwościach prozdrowotnych likopenu, na układ sercowo-naczyniowy wpływają również jego działania przeciwzapalne, przeciwmiażdżycowe i przeciwpłytkowe. Likopen może wiązać się z cholesterolem LDL w osoczu, dzięki czemu chroni przed miażdżycą, hamując peroksydację lipidów.

Likopen w cukrzycy typu II

Cukrzyca typu II (T2DM), która stanowi 90% przypadków osób borykających się z tą chorobą, jest globalnym kryzysem zdrowia publicznego.

Cukrzyca typu II jest chorobą metaboliczną charakteryzującą się obwodową insulinoopornością i upośledzonym wydzielaniem insuliny spowodowanym dysfunkcją komórek β w trzustce.

Występuje głównie u osób starszych, ale coraz częściej dotyka dzieci i nastolatków. To wynika z szybkiej urbanizacji, niezdrowej diety i siedzącego trybu życia.

Cukrzyca typu II  jest często bezobjawowa we wczesnym stadium i może pozostać niezdiagnozowana przez wiele lat. Niezdiagnozowane i źle kontrolowane poziomy glukozy są związane z powikłaniami zagrażającymi życiu, takimi jak choroby układu krążenia (CVD), neuropatia, nefropatia i retinopatia.

Jet to choroba postępująca i wymaga leczenia farmakologicznego i zmiany stylu życia, w tym zdrowej diety i regularnych ćwiczeń.

Znaczenie przeciwutleniaczy jako niezbędnego składnika odżywczego chroniącego przed oksydacyjnym uszkodzeniem komórek wysuwa się na pierwszy plan.

Biorąc pod uwagę, że syntetyczne środki przeciwhiperglikemiczne i leki mogą potencjalnie wywoływać różne skutki uboczne, liczne badania sugerują przydatne dowody na to, że związki bioaktywne z żywności pochodzenia roślinnego łagodzą cukrzycę i jej powikłania.

Właśnie Likopen, ze względu na swoje silne właściwości przeciwutleniające, wzbudził znaczne zainteresowanie wśród naukowców, którzy badają jego rolę jako uzupełniającego środka przeciwcukrzycowego.

Badania na modelach zwierzęcych, oprócz działania obniżającego poziom glukozy i podwyższającego poziom insuliny, wykazały również, że likopen zapobiega uszkodzeniom oksydacyjnym. Działanie antyoksydacyjne występuje głównie poprzez zwiększenie aktywności enzymów antyoksydacyjnych i podniesienie poziomu przeciwutleniaczy nieenzymatycznych.

W sumie, to mechanizm działania likopenu prawdopodobnie nie jest przypisywany tylko jego mechanizmowi wymiatania, ale raczej samej cząsteczce, która indukuje obronę enzymatyczną.

Jeśli mówimy o wpływie likopenu na biomarkery stresu oksydacyjnego i ryzyko cukrzycy typu II, badania na ludziach donoszą, że dietetyczna terapia oparta na likopenenie wykazała znaczącą rolę w redukcji uszkodzeń oksydacyjnych i poprawie utleniania LDL.

Suplementacja 200 g gotowanych pomidorów dziennie u pacjentów z cukrzycą typu 2 wykazała znaczną poprawę poziomów enzymów antyoksydacyjnych  i zmniejszenie szybkości peroksydacji lipidów po 30 dniach spożywania produktów na bazie  pomidorów.

Likopen a nowotwory

Nowotwór powstaje w wyniku dysregulacji ważnych genów zaangażowanych w system utrzymania komórek.

Występuje ponad 277 różnych typów nowotworów o różnych szlakach patogenezy, przy czym dziedziczenie genetyczne jest dominującym czynnikiem rozwoju i progresji nowotworu.

Dostępne skuteczne metody leczenia raka opierają się na chemioterapii i radioterapii.

Ostatnie postępy w dziedzinie żywienia wykazały, że związki bioaktywne z żywności pochodzenia roślinnego, mogą zwiększać skuteczność chemioterapii i łagodzić skutki uboczne leków chemioterapeutycznych.

Wykazano również, że naturalnie występujące karotenoidy są powiązane ze zmniejszonym ryzykiem wystąpienia różnych nowotworów, takich jak rak prostaty, piersi, jelita grubego i jajników, głównie ze względu na ich działanie antyoksydacyjne i wpływ na zmniejszenie karcynogenezy i regulację szlaku obejmującego śmierć i wzrost komórek.

 Jednym ze związków bioaktywnych, o którym doniesiono, że posiada działanie przeciwnowotworowe, jest likopen.

Wiele badań dostarczyło dowodów, że likopen może tłumić prozapalne cytokiny, takie jak IL-12, TNF-α, IL-1, IL-1β, IL-6 i zasugerowano, że głównym mechanizmem stojącym za właściwościami przeciwzapalnymi wywieranymi przez likopen jest zmniejszenie ekspresji prozapalnych cytokin, a tym samym zapobieganie rozwojowi stanu zapalnego.

Zmniejszenie ekspresji cytokin prozapalnych mogłoby pomóc w rozwiązaniu stanu zapalnego, co odwraca tworzenie się rakowego mikrośrodowiska.

Złagodzenie stanu zapalnego mogłoby również znacznie zmniejszyć prawdopodobieństwo uszkodzenia pobliskich komórek przez otaczające neutrofile lub leukocyty podczas stanu zapalnego, minimalizując akumulację uszkodzeń DNA.

Potencjalna rola likopenu w zapobieganiu utracie masy kostnej po menopauzie

Osteoporoza to metaboliczna choroba kości charakteryzująca się zmniejszoną gęstością mineralną kości, wpływająca na jakość życia starzejącej się populacji. Zaburzenie mikroarchitektury kości i zmiana białka niekolagenowego w kościach prowadzą do większego ryzyka złamań. Jest to najczęstsze u kobiet po menopauzie.

Niektóre leki są stosowane w leczeniu osteoporozy, jednak mogą im towarzyszyć niepożądane skutki uboczne.

Fitozwiązki z owoców i warzyw są źródłem mikroelementów odżywczych do utrzymania zdrowia kości.  Wykazano, że likopen ma potencjalny efekt ochronny przed utratą masy kostnej.

Epidemiologiczne i kliniczne badania wykazały, że spożycie likopenu (≥30 mg/dzień) jest skuteczne w zmniejszaniu markerów resorpcji kości u kobiet po menopauzie.

Likopen a wydajność sportowa

Intensywne ćwiczenia mogą zwiększyć produkcję wolnych rodników lub reaktywnych form tlenu i reaktywnych form azotu, które mogą utrudniać skurcz mięśni i powodować ich zmęczenie oraz zmniejszoną wydajność .

 Aby zwalczać uszkodzenia mięśni i zmęczenie oraz poprawiać wydajność, sportowcy często spożywają suplementy antyoksydacyjne. Jednak ostatnie badania sugerują, że pozytywny wpływ przeciwutleniaczy na zdrowie i wydajność sportową może również powodować szkodliwe skutki…ale w dużych dawkach.

Rzeczywiście, American College of Sports Medicine sugeruje, że około połowa sportowców stosuje suplementy witaminowe w celu utrzymania sprawności i zwiększenia wytrzymałości, a z tego odsetka kolejne 50% sportowców przyjmuje dawki suplementów antyoksydacyjnych, które są wyższe niż zalecane dzienne spożycie (RDA).

Te wysokie dawki są często oparte na błędnym założeniu, że przeciwutleniacze nie są toksyczne  i zapobiegają szkodliwym skutkom reaktywnych form tlenu na strukturę i funkcję komórek.

Natomiast istnieją dowody na to, że reaktywne formy tlenu odgrywają ważną rolę w fizjologicznych szlakach sygnałowych, które regulują odpowiedź na ćwiczenia, a stres oksydacyjny wywołany aktywnością fizyczną jest niezbędny do adaptacji treningowej.

Oznacza to, że odpowiednia równowaga między przeciwutleniaczami i wolnymi rodnikami jest konieczna do uzyskania adaptacji fizjologicznej, a stosowanie nadmiernej ilości przeciwutleniaczy u sportowców może zniwelować korzystne efekty reaktywnych form tlenu w normalnej sygnalizacji komórkowej. 

Poza tym przejściowy wzrost reaktywnych form tlenu, wywołany ćwiczeniami może mieć pozytywne skutki, takie jak regulacja aktywności skurczowej mięśni, stymulacja ich regeneracji.

Z drugiej strony wysoki poziom reaktywnych form tlenu i stres oksydacyjny mogą powodować stany zapalne i uszkodzenia komórek i tkanek.

Pomimo wysokich wymagań treningowych wielu sportowców wytrzymałościowych stosuje diety, w których brakuje wystarczającej ilości przeciwutleniaczy, aby sprostać wymaganiom związanym z aktywnością fizyczną.

Chociaż często zaleca się sportowcom wytrzymałościowym przyjmowanie suplementów antyoksydacyjnych, biorąc pod uwagę wiele udowodnionych korzyści zdrowotnych wynikających z ćwiczeń, takie podejście może nie być konieczne.

Dieta

Dieta śródziemnomorska jest jednym z głównych czynników, które mogą chronić i zapobiegać wielu chorobom. Opiera się na żywności minimalnie przetworzonej, bogatej w owoce i warzywa, w tym pomidory i produkty na bazie pomidorów oraz oliwę z oliwek i wydaje się być idealnym modelem żywieniowym.

Pomidory są spożywane na świeżo lub przetworzone jako soki, koncentraty, keczupy lub zupy, dostarczają organizmowi cennych składników bioaktywnych. Należą do nich między innymi: karotenoidy (likopen, β-karoten), związki fenolowe (kwercetyna, kemferol) i witaminy (kwas askorbinowy, tokoferol)

Należy zauważyć, że nawet dobrze zaplanowane koncepcje żywieniowe, których rolą jest wzbogacenie organizmu człowieka w likopen, mogą nie być w pełni wystarczające do zrekompensowania tego niedoboru. Efektem jest jego słaba absorpcja jelitowa, niska biodostępność i zmniejszona pojemność wątroby. Dlatego też opracowanie nowych suplementów likopenu o zwiększonej biodostępności ma duże znaczenie w świetle współczesnej nauki o żywieniu.

Bibliografia

[1] Kulawik A. Cielecka-Piontek  J., Zalewski P.: The Importance of Antioxidant Activity for the Health-Promoting Effect of Lycopene. Nutrients. 2023, 31, 15(17), 3821.

[2] Puah B., Jalil J., Attiq A., Kamisah Y.: New Insights into Molecular Mechanism behind Anti-Cancer Activities of Lycopene. Molecules. 2021, 25, 26 (13), 3888.

[3] Przybylska S., Tokarczyk G.: Lycopene in the Prevention of Cardiovascular Diseases. International Journal of Molecurar  Scienses. 2022, 10, 23(4), 1957.

[4] Leh H., Lee L.: Lycopene: A Potent Antioxidant for the Amelioration of Type II Diabetes Mellitus. Molecules. 2022, 4, 27(7), 2335.

[5] Khan U., Sevindik  M., Zarrabi A., Nami M., Ozdemir B., Kaplan D., Selamoglu Z., Hasan M.,  Kumar M., Alshehri M., Sharifi-Rad J.: Lycopene: Food Sources, Biological Activities, and Human Health Benefits. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 19, 2713511.

[6] Walallawita  U., Wolber  F.,  Ziv-Gal  A.,  Kruger M.,  Heyes J.: Potential Role of Lycopene in the Prevention of Postmenopausal Bone Loss: Evidence from Molecular to Clinical Studies. International Journal of Molecurar  Scienses. 2020, 27, 21(19), 7119.

[7]  Clemente-Suárez V., Bustamante-Sanchez A., Mielgo-Ayuso J., Martínez-Guardado I., Martín-Rodríguez  A., Tornero-Aguilera J.: Antioxidants and Sports Performance. Nutrients. 2023, 18, 15(10), 2371.

Artykuły z tej kategorii