Dołącz do czytelników
Brak wyników

Dietoterapia

8 grudnia 2021

NR 28 (Grudzień 2021)

Co łączy grzyby i witaminę D?

0 155

Witamina D pełni wiele ważnych funkcji w organizmie, m.in. stymuluje syntezę białek transportujących wapń w jelicie cienkim, zwiększa wchłanianie wapnia z pożywienia, a tym samym przyczynia się do zmniejszenia ryzyka otsteoporozy i osteomalacji u dorosłych oraz krzywicy u dzieci1. Odpowiednia ilość witaminy D może pomóc w ochronie przed niektórymi nowotworami, chorobami układu oddechowego u dzieci, chorobami układu krążenia, chorobami neurodegeneracyjnymi oraz działa korzystnie w profilaktyce cukrzycy typu 1 i 22.

Chociaż witamina D jest klasyfikowana jako witamina, może być syntetyzowana w organizmie w wystarczających ilościach, w wyniku ekspozycji skóry na działanie promieniowania UV pochodzącego ze słońca1. Jeżeli czas przebywania na słońcu jest ograniczony, konieczne jest dostarczenie witaminy D z pożywieniem w celu utrzymania właściwych stężeń 25-hydroksywitaminy D [25(OH)D], która jest metabolitem witaminy D, stanowiącym jej główną postać w krążeniu. Szacuje się, że 1 mld ludzi na całym świecie ma niedobór witaminy D – stężenie 25(OH) D  ≤ 50 nmol/l. Dwie główne formy witaminy D w diecie to D3, znajdująca się w produktach zwierzęcych, oraz D2, znajdująca się w grzybach i drożdżach3. Grzyby suszone na słońcu i poddane działaniu promieniowania UV są potencjalnie ważnym źródłem witaminy D (jako witamina D2)4. Niektóre państwa zezwalają, a nawet zalecają wzbogacanie witaminą D produktów spożywczych, takich jak mleko, margaryna, płatki śniadaniowe i soki5. Mówimy wówczas o wzbogacaniu obligatoryjnym lub dobrowolnym, gdzie obligatoryjne nakłada na wszystkich producentów określonego asortymentu środków spożywczych obowiązek dodawania witamin lub składników mineralnych w ilości regulowanej odpowiednimi przepisami. W Polsce obowiązkowe jest wzbogacanie w witaminę D tłuszczów do smarowania (z wyjątkiem masła, które zawiera je naturalnie).
 

R e k l a m a

POLECAMY


Zalecane spożycie witaminy D na świecie, w zależności od wieku, mieści się w granicach 5–15 µg/dzień (200–600 IU) w Australii i Nowej Zelandii, 15–20 µg/dzień (600–800 IU) w USA, 15 µg/dzień (600 IU) w Europie, 5–20 µg/dzień (600–800 IU) w Kanadzie i 10 µg/dzień (400 IU) w Wielkiej Brytanii (tabela 1). 
 

Tab. 1. Przykłady zalecanego dziennego spożycia witaminy D (μg/dzień) w różnych regionach
Region/Wiek (lata) Zalecane spożycie witaminy D (μg/dzień)
  1–18 19–30 31–50 51–70 71+
USA 1 15 15 15 15 20
Kanada 2 15 15 15 15 20
Wielka Brytania 3 10 10 10 10 10
Europa 4 15 15 15 15 15
Australia
i Nowa Zelandia 5
5 5 5 10 10

Źródło: Opracowanie własne.

Szacunki dotyczące spożycia witaminy D w diecie w Stanach Zjednoczonych wynoszą 5–6 µg/dzień u dorosłych mężczyzn i 3,5–4,5 µg/dzień u dorosłych kobiet6. Dorośli Kanadyjczycy dostarczają z pożywieniem średnio 5,8 µg witaminy D dziennie, co obejmuje również żywność wzbogaconą o witaminę D7. Szacuje się, że spożycie witaminy D przez Europejczyków (w tym Polaków) mieści się w zakresie 2–4 µg/dzień w zależności od np. pory roku4]. W populacji irlandzkiej średnie spożycie witaminy D ogółem u dorosłych szacuje się na 3,5 µg/dzień, a 3,7 µg/dzień u osób spożywających żywność wzbogaconą w witaminę D8, zaś w Australii wynosi 4,3 µg/dzień9. Rozbieżność między rzeczywistym a zalecanym spożyciem witaminy D wskazuje na to, że mało prawdopodobne jest, aby naturalne źródła witaminy D z diety dostarczały wystarczających ilości.
Grzyby są produktem żywnościowym pochodzenia niezwierzęcego, zawierającym znaczne ilości biodostępnej witaminy D, dzięki czemu mogą stanowić dobre źródło witaminy D w diecie, w szczególności dla wegan i wegetarian. Najczęściej spożywanymi grzybami na świecie są: pieczarka Agaricus bisporus (Lange) Imbach (30% światowej konsumpcji), boczniak Pleurotus (Jacquin) Kummer (wszystkie gatunki: 27% światowej konsumpcji) oraz grzyby shiitake Lentinula edodes (Berkeley) Pegler (17% światowej konsumpcji), które razem stanowią ok. trzech czwartych wszystkich spożywanych grzybów10. Współczesna systematyka organizmów żywych umieszcza grzyby jako odrębne – w stosunku do roślin i zwierząt – duże królestwo, które cechuje się dużą różnorodnością, często porównywane do roślin. Jednak w odróżnieniu od roślin grzyby mają wysokie stężenie ergosterolu w ścianach komórkowych, który pełni funkcję wzmacniającą błony komórkowe i wspomaga transport wewnątrzkomórkowy. Obecność zarówno ergosterolu, a tym samym witaminy D2, po raz pierwszy odnotowano w grzybach we wczesnych latach 30. XX wieku11. Pod wpływem promieniowania UV ergosterol w ścianie komórkowej grzyba zmienia się w prowitaminę D2, która jest następnie termicznie izomerowana w procesie zależnym od temperatury do ergokalcyferolu, powszechnie znanego jako witamina D212. 
Zainteresowanie zawartością witaminy D2 w grzybach zaczęło się wraz z odkryciem jej obecności w jadalnych grzybach fińskich. W pieprzniku (potocznie nazywanym kurką) trąbkowym (Cantharellus tubaeformis), zbieranym późnym latem i jesienią, zawartość witaminy D2 wynosiła 3–30 µg/100 g świeżej masy, podczas gdy pieczarka zakupiona w punkcie sprzedaży detalicznej zawierała mniej niż 1 µg/100 g świeżej masy. Od tego czasu duże ilości witaminy D2 znaleziono w pieprzniku jadalnym (kurka jadalna – Cantharellus cibarius) – 10,7 µg D2/100 g świeżej masy oraz w borowiku szlachetnym – 58,7 µg D2/100 g świeżej masy)13. 
Większość świeżych grzybów sprzedawanych w Wielkiej Brytanii, Europie, Ameryce Północnej, Australii i Nowej Zelandii, zwłaszcza pieczarki, uprawiane są w pomieszczeniach w kontrolowanych warunkach, następnie zbierane i przewożone do punktów sprzedaży detalicznej w transporcie chłodniczym. Uprawa pieczarek odbywa się w ciemności. Światło w uprawie pieczarki jest zbędne, a pieczarki uprawiane w ciemności mają biały kolor, dzięki czemu są bardziej akceptowalne przez konsumentów. Jedyny czas, w którym pieczarki mogą być wystawione na działanie światła, to czas zbioru pod lampami fluorescencyjnymi, które zazwyczaj emitują niewielkie ilości promieniowania UV. Stąd zawartość witaminy D2 w pieczarkach sprzedawanych na całym świecie w handlu detalicznym jest mniejsza niż 1 µg/100 g świeżej masy14. Ocenia się, że spożywaną porcją grzybów jest 100 g (ok. trzech pieczarek), które dostarczają znikome ilości witaminy D2. Sytuacja zmienia się w przypadku celowej ekspozycji świeżych pieczarek na działanie światła słonecznego przez 15–120 minut. Grzyby wytwarzają wtedy znaczne ilości witaminy D2, zwykle przekraczające 10 µg/100 g świeżej masy, co sprawia, że jest to ilość zbliżona do zalecanych ilości dziennego zapotrzebowania w wielu krajach. Jednak ilość wytwarzanej witaminy D2 zależy od pory dnia, pory roku, szerokości geograficznej, warunków pogodowych i czasu ekspozycji. Ponieważ pieczarki mają większą powierzchnię w stosunku do objętości (stąd więcej ergosterolu), krojone grzyby wystawione na słońce wytwarzają więcej witaminy D  niż całe grzyby w takiej samej ilości podczas ekspozycji na promieniowanie UV15. 
Skutecznym sposobem produkcji grzybów o odpowiedniej zawartości witaminy D2 może być ich eskpozycja na kontrolowane promieniowanie UV (za pomocą fluorescencyjnych lub pulsacyjnych lamp UV). Grzyby mogą wytwarzać witaminę D2 w odpowiedzi na promieniowanie UV podczas fazy wzrostu, ale także już po zbiorach, jednak hodowcy komercyjni z praktycznych powodów używają lamp UV po zbiorach, ponieważ świeże grzyby, celowo wystawione po zbiorach na źródło promieniowania UV, wytwarzają ilości witaminy D2 często sięgające 40 µg/g suchej masy (ok. 320 µg/100 g świeżej masy)16. Najskuteczniejsza długość fali stymulująca syntezę witaminy D2 w grzybach to promieniowanie UV-B (o długości fali 280–315 nm)17, 13. 
W świeżych grzybach shiitake stężenie ergosterolu jest najwyższe w blaszkach, następnie w kapeluszu i trzonku, przy czym blaszki mają dwukrotnie większe stężenie ergosterolu niż kapelusz, dlatego blaszki grzyba shiitake syntetyzują do czterech razy więcej witaminy D2 w porównaniu do kapelusza (22,8 µg/g suchej masy w porównaniu z 5,2 µg/g suchej masy)18. Wykazano, że całe boczniaki produkują ponad dwukrotnie więcej witaminy D2 niż shiitake przy tym samym poziomie ekspozycji na promieniowanie UV. Pokrojone i wystawione na działanie promieniowania UV-B przez 60 minut boczniaki zawierają do 140 µg/100 g suchej masy19. 
Intensywność promieniowania okazuje się najważniejszym czynnikiem wpływającym na zawartość witaminy D2. 90 min ekspozycji na promieniowanie UV-B o mocy 1,14 W/m2 w temperaturze 28°C to optymalne parametry do wytwarzania witaminy D2 (zawartość witaminy D2 na poziomie 240 µg/g suchej masy). Wpływ temperatury na produkcję witaminy D2 nie został szczegółowo zbadany, chociaż badania sugerują, że 
temperatury pomiędzy 25°C a 35°C mogą być optymalne w uprawach dla celów handlowych. Badania wykazały, że produkcja witaminy D2 w całych boczniakach wzrosła z 152 µg/g suchej masy do 178 µg/g suchej masy przy wzroście temperatury z 15°C do 35°C20. Wykazano, że istotne z żywieniowego punktu widzenia stężenia witaminy D2 (10 µg/100 g świeżej masy) w boczniakach można skutecznie osiągnąć w bardzo krótkim czasie za pomocą impulsowej lampy UV (1–2 s; 3–6 impulsów)21. 
Do wygenerowania takich samych stężeń witaminy D2 przy użyciu fluorescencyjnej lampy UV potrzebnych jest kilka minut. Dlatego też impulsowe promieniowanie UV może być najskuteczniejszą metodą zwiększenia stężenia witaminy D2 w grzybach.
Przemysłowo suszone grzyby mają znacznie dłuższy okres przydatności do spożycia niż grzyby świeże (dwa, trzy lata). Masa grzybów suszonych stanowi 15% masy grzybów świeżych, co czyni je tańszymi w transporcie i potencjalnie tańszym źródłem witaminy D2. Suszenie na słońcu to jedna z metod suszenia grzybów w krajach azjatyckich. Analiza zawartości witaminy D2 i ergosterolu w 35 gatunkach suszonych grzybów sprzedawanych w Chinach wykazała, że zawierały średnio 16,9 µg/g suchej masy (zakres 7–25 µg/g suchej masy)17. 
Zbieranie grzybów w środowisku naturalnym kończy się często suszeniem w gorącym powietrzu, dzięki czemu ich trwałość wzrasta nawet do kilku lat. Naśladując ten proces, zbadano wysuszone pieprzniki jadalne, potocznie zwane kurkami (C. cibarius), zebrane w szwedzkich lasach. Zawartość witaminy D2 wynosiła od 0,12 do 6,3 µg/g suchej masy po wysuszeniu na gorącym powietrzu i przechowywaniu w ciemności przez okres od dwóch do sześciu lat22. W badaniach nad pieczarkami, shiitake i boczniakami autorzy zasugerowali, że 60°C to optymalna temperatura suszenia powietrza po ekspozycji na promieniowanie UV-B, ponieważ powyżej 60°C wystąpiły zmiany barwy23. 
W wyniku procesu liofilizacji zawartość wody w grzybach wynosi ok. 2%, co powoduje, że ich sucha masa stanowi 8–10% masy grzybów świeżych. Wykazano, że liofilizowane pieczarki, shiitake i boczniaki zawierały więcej witaminy D2 po ekspozycji na promieniowanie UV-B w porównaniu z grzybami suszonymi na gorącym powietrzu24. Porowate struktury liofilizowanych grzybów ułatwiają przenikanie promieniowania UV-B. Bez wykrywalnej zawartości witaminy D2 przed napromieniowaniem liofilizowane boczniaki zawierały 34,6 µg D2/g suchej masy, shiitake – 60 µg D2/g suchej masy, pieczarki – 119 µg D2/g suchej masy po 30 minutach wyeksponowania na promienie UV. W analogicznych warunkach pieczarki o wilgotności 6–8,3%, suszone gorącym powietrzem, zawierały 32–81 µg D2/g suchej masy25. 
Dane literaturowe wskazują, że świeże grzyby wystawione po zbiorze na działanie promieni UV zachowują istotne pod względem odżywczym ilości witaminy D2, jeśli podczas przechowywania zapewnione zostaną warunki chłodnicze (przechowywanie do tygodnia). Stężenie witaminy D2 w pieczarkach spadło z 12 µg/g suchej masy do 8–9 µg/g suchej masy po 3–11 dniach przechowywania w temperaturze 3°C. Pieczarki, shiitake oraz boczniaki wystawione na działanie lampy UV-B, a następnie suszone gorącym powietrzem, stosunkowo dobrze zachowują poziom witaminy D2 nawet do ośmiu miesięcy, pod warunkiem że są przechowywane w suchym, ciemnym miejscu, w temperaturze 20°C, w zamkniętych pojemnikach z tworzywa sztucznego24. 
Niewiele wiadomo na temat wpływu obróbki kulinarnej (termicznej) na retencję witaminy D2 w grzybach wzbogaconych o witaminę D w wyniku działania wyżej opisanych procesów. Literatura wskazuje jednak, że po pięciu minutach smażenia bez oleju pieprzniki jadalne zachowały co najmniej 85% zawartości witaminy D2 w stosunku do jej ilości w surowych grzybach, przy uwzględnieniu strat wody. W pieczarkach z zawartością witaminy D2 na poziomie 19 µg/100 g świeżej masy zatrzymanie witaminy D2 po gotowaniu w wodzie przez 20 minut lub pieczeniu w piekarniku przez 10 minut wynosiło 62–67%26. Oznacza to, że czas i sposób obróbki termicznej są ważnymi czynnikami wpływającymi na zatrzymanie witaminy D2 w grzybach.
Badania określające biodostępność witaminy D2 występującej w grzybach zostały zapoczątkowane dopiero w latach 90. XX wieku. 
Dostępność biologiczną witaminy D2 z grzybów oceniono w badaniach klinicznych z udziałem 30 zdrowych dorosłych osób. Postępowanie polegało na dostarczeniu 2000 IU D2 dziennie, z tym że część osób otrzymała określoną ilość w postaci suplementu witaminy D2, a część w postaci witaminy D2 pochodzenia grzybowego. Badanie trwało trzy miesiące. W wyniku analiz wykazano,...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Naturoterapia w praktyce" w roku + wydania specjalne
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • Dodatkowe artykuły i filmy
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy