FAKTATrädgård

FAKTA Trädgård
Sammanfattar aktuell forskning vid SLU • Nr 3 1999
Marie Olsson
De livsviktiga antioxidanterna
Lagringen betydelsefull för halter i frukt och grönt
• Ett kostintag med rikligt innehåll av antioxidanter, främst från frukt och grönsaker, kan förebygga olika allvarliga sjukdomar.
• Antioxidanthalter i frukt och grönsaker påverkas av omgivning och genetiska faktorer. Innehållet av antioxidanter i en och samma slags frukt eller grönsak kan variera kraftigt beroende
på faktorer som ljus, gödsling och temperatur.
Foto: Mats Gerentz
• Vid lagring av grönsaker kan innehållet av vissa antioxidanter minska. Låg temperatur vid
lagringen kan medföra långsammare nedgång.
Ett stort intag av frukt,
bär och grönsaker kan
medföra minskad risk
för några av de
vanligaste, allvarliga
sjukdomarna.
K
ostens betydelse för hälsan,
speciellt antioxidanternas
roll, har under det senaste
decenniet uppmärksammats mer och
mer. Bland sakkunniga inom området råder en samstämmig uppfattning om att ett stort intag av frukt
och grönsaker kan medföra minskad risk för några av våra vanligaste
sjukdomar.
Människor, djur och växter har ett
likartat antioxidativt försvarssystem.
Detta system är en förutsättning för
att organismerna ska kunna fungera
och överleva i vår syrerika atmosfär.
Yttre faktorer, t.ex. UV-strålning och
vissa kemikalier, kan leda till att s.k.
fria radikaler bildas. Detta är atomer
eller molekyler som har en oparad,
udda elektron och som därför mycket
lätt reagerar med omgivande ämnen.
gerar med en annan molekyl, t.ex.
ett protein, som därigenom skulle
ha skadats.
Försvar mot
reaktionsbenägna ämnen
Vissa av antioxidanterna (askorbinsyra, tokoferol och glutation) är genom en serie av reaktioner beroende av varandra för att återgå till sin
aktiva form och för att kunna återanvändas efter det att de har oxiderats.
De enzymsystem, som är verksamma
i det antioxidativa försvaret, medverkar antingen i denna återanvändningsprocess av antioxidanterna eller direkt vid oskadligörandet av de
fria radikalerna.
Även i den normala ämnesomsättningen bildas fria syreradikaler och
andra reaktionsbenägna ämnen, t.ex.
väteperoxid. För att dessa inte ska
skada strukturer i cellerna har ett
antioxidativt försvarssystem utvecklats. Detta består av antioxidanter
samt vissa enzymsystem. En antioxidant är ett ämne som i låga koncentrationer avsevärt fördröjer eller
förhindrar oxidation av ett annat
ämne. Genom att själv reagera med
den fria syreradikalen, förhindrar
antioxidanten att syreradikalen rea-
Rubbad balans ger skador
När cellerna i en organism fungerar
normalt, finns det en balans mellan
Många antioxidanter i frukt, bär och grönsaker
Askorbinsyra
Människan saknar förmåga att själv bilda
askorbinsyra (vitamin C). Brist på denna
vitamin kan leda till skörbjugg, något
som forna tiders sjömän fick erfara vid
långseglatser. Mer än 90 procent av det
dagliga intaget av denna vitamin beräknas komma från frukt, bär och grönsaker.
Askorbinsyran är vattenlöslig. I växten
finns denna antioxidant både inne i cellerna, i cellväggarna och i mellanrummen mellan cellerna. Dess funktionen i
växten är att verka antioxidativt och den
har en betydelsefull roll vid växternas
fotosyntes. Askorbinsyra förekommer i
många växter i höga koncentrationer.
Speciellt rika på vitamin C är t.ex. svarta
vinbär, grönkål, brysselkål, broccoli och
paprika.
Tokoferoler
Vitamin E är ett samlingsnamn för flera
liknande ämnen, tokoferoler. Människan
kan inte själv bilda tokoferoler utan vi
måste inta dessa med födan, men bristsymptom är sällsynta. Vitamin E är
fettlösligt, men inte vattenlösligt. Det är
därför bundet till speciella fettinnehållande strukturer inne i växtcellen, där
det antas skydda dessa mot oxidation.
Vitamin E förekommer i varierande mängder hos olika frukter och grönsaker och
en stor del av vårt intag kommer från
olika vegetabiliska oljor. Förhållandevis
höga halter finns i grönsakerna spenat,
paprika, grönkål och palsternacka. Bland
frukter har t.ex. aprikoser och persikor
relativt höga halter, liksom svarta vinbär,
hallon och lingon.
Karotenoider
Människan tar upp karotenoider via födan. I kroppen kan sedan vissa av karotenoiderna ombildas till vitamin A, som
behövs bl.a. för ögats funktion. Karotenoiderna har också antioxidativa egenskaper. Karotenoider är fettlösliga, liksom vitamin E. Därmed är de i växten bundna till
fettinnehållande strukturer. De fungerar
som antioxidanter och har även en
ljusinfångande funktion i fotosyntesen,
liksom klorofyll. På hösten, när klorofyllet
hos lövfällande träd bryts ned, ser vi
karotenoidernas gula färg i bladen. Det
finns ett stort antal naturligt förekommande karotenoider. Hittills har ca 600
strukturbestämts.
ß-karoten förekommer i höga halter i t.ex.
morot, spenat, paprika och broccoli.
Lykopen är enligt amerikanska undersökningar den karotenoid som förekommer i
störst andel i den amerikanska kosten.
Liksom i Sverige är tomater och tomatprodukter den främsta källan. Det är troligt att just lykopen har en bättre antioxidativ förmåga än de övriga karotenoiderna
beroende på sin kemiska struktur. Lutein
är en annan vanlig karotenoid, som bl.a.
finns i höga halter i spenat och broccoli.
Flavonoider
Flavonoider är en stor grupp ämnen i
växtriket; ca 4 000 olika är nu kända. I
växter har de en rad olika funktioner,
bl.a. anses de ge skydd mot angrepp av
vissa patogener, sjukdomsalstrare. De
medverkar vidare i s.k. mykorrhiza, som
är en samverkan mellan vissa svampar
och rötterna hos en växt. Svampen underlättar växtens upptagning av mineralnäring från jorden och får i gengäld
kolhydrater från växten. Flavonoiderna
verkar också som antioxidanter.
Antocyaniner är en speciell grupp av
vattenlösliga flavonoider som ger vissa
blomfärger (blå–röd färgskala). De är
färgpigment i exempelvis blåbär, vinbär,
rödlök och röda/blåa vindruvor.
Flavonoidernas betydelse i kosten har
uppmärksammats i den s.k. franska paradoxen: ”Hur kan fransmän ha så relativt sett låg frekvens av hjärt-kärlsjukdomar, när faktorer som anses bidra
till upphovet av dessa sjukdomar inte är
lägre bland fransmän?” Den höga halten av flavonoider i vin, framför allt rött
vin, har pekats ut som en möjlig förklaring. Flavonoider har föreslagits ha en
rad andra medicinska effekter; de anses
t.ex. motverka cancer, verka
antiinflammatoriskt samt motverka virussjukdomar. Goda källor till flavonoider är
exempelvis lök, broccoli, äpple, citrusfrukter och te.
Foto: Mats Gerentz
bildandet och oskadligörandet av fria
radikaler, men i vissa situationer rubbas denna balans och fria radikaler
kan åstadkomma skador på proteiner, lipider (fetter) och DNA (arvsmassa) i cellerna.
Växter kan själva bilda sina antioxidanter (askorbinsyra, tokoferoler,
glutation, karotenoider, flavonoider
m.m.), medan människan måste inta
de flesta av antioxidanterna via födan, främst genom vegetabilier, som
innehåller förhållandevis höga halter av antioxidanter. Glutation är en
antioxidant som människan själv kan
bilda i kroppen, men vissa rapporter
tyder på att vi i bristsituationer eventuellt även skulle kunna ta upp denna
från födan.
Att förebygga sjukdom
Medicinska resultat som berör sambandet hälsa/ohälsa och intag av
antioxidanter har granskats i rapporten ”Att förebygga sjukdom – med
antioxidanter” från Statens beredning för utvärdering av medicinsk
metodik. De generella slutsatser som
drogs i rapporten var bl.a.:
”Granskningen av det vetenskapliga
underlaget antyder att ett kostintag
med rikligt innehåll av antioxidanter,
främst frukt och grönsaker, kan ha en
förebyggande effekt för olika allvarliga
sjukdomar.” ”Det finns däremot inte
ett vetenskapligt underlag som visar
att tillägg av antioxidanter, utöver de
som finns i en balanserad kost inkluderande frukt och grönsaker, skulle kunna
förebygga sjukdom. De hypoteser som
finns om detta återstår att vetenskapligt bevisa.”
Vi bör alltså äta rikligt med frukt, bär
och grönsaker istället för antioxidanter i tablettform, om vi vill följa dessa
slutsatser.
Stora variationer i
antioxidanthalter
Halterna av antioxidanter i frukt,
bär och grönsaker varierar både med
omgivningsfaktorer och genetiska
faktorer. Variationerna hos en och
samma slags frukt eller grönsak är
ofta avsevärda. Askorbinsyra (vitamin
C) är den antioxidant som är mest
undersökt, men det finns även un-
dersökningar angående karotenoider, främst ß-karoten, och tokoferoler.
Genetisk variation
Askorbinsyrahalten kan variera kraftigt mellan olika sorter av skilda frukter eller grönsaker; dubbelt eller flerdubbelt innehåll är inte ovanligt. βkaroteninnehållet uppvisar en variation mellan olika sorter som är av
samma storleksordning. Eftersom de
olika sorterna även uppvisar skillnader mellan olika odlingsår, är det
omöjligt att säga hur stor del av variationen som är rent genetiskt betingad
för de fältodlade frukterna och grönsakerna.
är sambandet mer osäkert. Om högre ljusintensitet också medför hög
temperatur, kan detta dock leda till
att bildandet av karotenoiden lykopen i tomat blockeras.
Gödsling
Halter av mineralämnen som finns
tillgängliga för en växt kan påverka
antioxidanthalterna. Resultatet av en
högre nivå av ett givet mineralämne
kan variera mellan olika frukter eller
grönsaker, men de vanligaste sambanden är följande: ökad kvävenivå
leder till minskad askorbinsyrahalt
medan ökade nivåer av fosfor och
kalium leder till ökad askorbinsyrahalt.
Ljus och temperatur
Växtsjukdomar
Ökad ljusintensitet och/eller längre
ljusperiod medför högre halter av
askorbinsyra i ett flertal olika frukter
och grönsaker, t.ex. äpple, spenat,
potatis och tomat. Högre halter har
också noterats i ljusexponerade än i
skuggade frukter och blad. T.o.m. en
kortare period med lägre ljusnivå
kan medföra att askorbinsyrahalten
sjunker. Jordgubbar som skördas
under en solig dag innehåller högre
halt av askorbinsyra än bär som skördas under en molnig dag. Ofta är
askorbinsyrahalten högst mitt på
dagen och lägst timmarna före gryningen. Detta tycks inte bara bero på
ljuset; en inre biologisk klocka styr
också halten.
Sjukdomsangrepp på växter kan ofta
medföra lägre halter av antioxidanter, främst askorbinsyra. Som exempel kan nämnas en undersökning
där svampangrepp på äpple medförde att halten av askorbinsyra minskade.
Plantor odlade under lägre temperaturer får i många fall högre halt av
askorbinsyra. Det finns också ett samband mellan högre askorbinsyrahalt
hos växter och köldhärdighet.
Även ß-karotenhalten tycks öka med
ökad ljusintensitet, men på grund av
att färre undersökningar har gjorts
Del av växten
Olika delar av frukter eller grönsaker innehåller ofta olika höga halter
av antioxidanter. Blad av spenat kan
innehålla tjugo gånger högre halt av
askorbinsyra än stjälken. Hos broccoli är de gröna blomknopparna rikare på askorbinsyra än stjälkarna.
De yttre delarna av en frukt eller
grönsak innehåller ofta högre halter
av antioxidanter (askorbinsyra, βkaroten, α-tokoferol) än de inre delarna. Hos exempelvis äpple finns
det mest askorbinsyra i skalet, men
skillnaden varierar mellan olika äpplesorter. När vi skalar en frukt eller
tar bort de yttre delarna av t.ex. ett
salladshuvud, kastar vi alltså bort de
delar som är mest rika på antioxidanter.
Glutation
6
8
4
6
4
µmol GSSG/g torrvikt
Askorbinsyra
10
mg askorbat/g torrvikt
FIGUR 1.
Halter av
antioxidanter
(askorbinsyra
och glutation)
under lagring
av broccoli
vid 12°C
under 15–16
dagar.
2
2
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Dagar
Lever på reserver efter skörd
Efter skörden är en frukt eller en
grönsak fortfarande levande. Metabolismen i växtdelen fortsätter, vilket man bl.a. kan se genom att mäta
cellandningen (syre upptas och koldioxid avges, på liknande sätt som
hos människan). I och med skörden
avbryts dock vattentillförseln, samt
även möjligheten att få nytillskott av
energi via fotosyntesen. Växtdelen
får alltså leva på sina reserver.
Efter skörden startar en åldrandeprocess, ”senescence”, hos växtdelen. Det är inte känt vad som sätter
igång denna åldrandeprocess eller
vad som bestämmer hastigheten av
den. Varför kan t.ex. huvudsallat
endast lagras en kortare tid medan
salladskål kan lagras längre? Vad bestämmer lagringsförmågan hos olika
äpplesorter? Det är tänkbart att
denna åldrandeprocess startas och
påskyndas p.g.a. en tilltagande oförmåga hos cellerna att undanröja bildade syreradikaler.
1 3 5 7 9 11 13 15 17
Dagar
vi kunna förbättra hanteringen och
produktkvaliteten fram till konsumtion. Den andra frågeställningen rör
vad som sker med den näringsmässiga kvaliteten under lagring. Förändras halten av antioxidanter från skörd
till konsumtion?
Två grönsaker med relativ kort hållbarhet, broccoli och huvudsallat, har
lagrats under ca två veckor och halterna av askorbinsyra (vitamin C)
och glutation har analyserats. Dessutom har aktiviteten hos de två
enzymer som återcirkulerar antioxidanterna bestämts. De resultat som
hittills har sammanställts, visar att
halterna av antioxidanter minskar
under lagringen, se figur 1. Parallellt
med detta, sjunker halten av protein
i grönsakerna. Dessa resultat tyder
på att antioxidanterna oxideras under åldrandeprocessen och att växtcellerna inte förmår att återcirkulera
och nybilda dem i den takt som de
förbrukas.
temperatur och obruten kylkedja tilllämpas numera vid distribution av
frukt och grönsaker. Detta leder sannolikt till högre kvalitet även beträffande antioxidantinnehåll. Att köpa
närproducerad och nyskördad frukt
och grönsaker under den årstid då
detta är möjligt kan bidra till hög
kvalitet. Sambanden mellan fräschhet och antioxidantinnehåll måste
dock undersökas vidare.
Ämnesord
Antioxidanter, lagring, frukt, bär,
grönsaker, askorbinsyra, glutation,
karotenoider, tokoferoler, flavonoider
Litteratur
Konde, Å.B., Staffas, A., Dahl, P. och
Becker, W. 1996. Karotenoider i livsmedel i Sverige. Rapport 12/96, Livsmedelsverket, Sverige.
Andersen, M. (red.) 1996. Livsmedelstabell. Energi och näringsämnen. Livsmedelsverket, Sverige.
Alscher, R.G. and Hess, J.L. (Eds.),
1993. Antioxidants in Higher Plants.
CRC Press, Boca Raton, USA.
Mozafar, A., 1994. Plant Vitamins.
Agronomic, Physiological and
Nutritrional Aspects. CRC Press, Boca
Raton, USA.
Rice-Evans, C.A. and Parker, L. (Eds.),
1998. Flavonoids in Health and Disease.
Marcel Decker Inc., New York, USA.
Kyla avgörande faktor
Antioxidanthalt minskar
under lagring
Vid SLU, institutionen för trädgårdsvetenskap i Alnarp, pågår forskning
kring sambanden mellan åldrandet
efter skörd och det antioxidativa försvaret. Denna forskning har två syften. För det första vill vi bättre förstå
de processer som bestämmer produkternas hållbarhet. Därmed skulle
Ansvarig utgivare:
Redaktör:
Internet:
Prenumeration och lösnummer:
Prenumerationspris:
Tryck:
Andra undersökningar har visat att
lagring och förpackning i en modifierad atmosfär (minskad syrehalt
och/eller förhöjd koldioxidhalt) har
medfört olika resultat för olika produkter beträffande antioxidanthalter. Lagringstemperaturen verkar
spela en avgörande roll för hur snabbt
åldrandeprocessen går. Snabb nedkylning till optimal lagrings-
FD Marie Olsson är växtfysiolog och
forskarassistent vid SLU, institutionen för trädgårdsvetenskap, avdelningen för trädgårdsproduktlära,
Box 55, 230 53 Alnarp. Telefon: 04041 53 51. Fax: 040-46 04 41. E-post:
[email protected]
Bruno Nilsson, SLU, JLT-fakulteten, Box 7070, 750 07 Uppsala
Nora Adelsköld, SLU Informationsavdelningen, Box 7077, 750 07 Uppsala
Telefon: 018-67 17 07 • Telefax: 018-67 35 20
E-post: [email protected]
www.slu.se/forskning/fakta.html
SLU Publikationstjänst, Box 7075, 750 07 Uppsala
Telefon: 018-67 11 00 • Telefax: 018-67 28 54/67 35 00
E-post: [email protected]
140 kronor + moms
SLU Reproenheten, Uppsala
ISSN 0280-7157 © SLU 1999