Thông tin thực phẩm chức năng: Sterol và stanol thực vật

Một số điều cần biết:

Sterol và stanol thực vật là những thành phần cần thiết của màng tế bào thực vật, có cấu trúc gần giống cấu trúc hóa học của cholesterol động vật và cũng thực hiện những chức năng tế bào tương tự ở thực vật.^1-2 Sterol có mặt trong tự nhiên với số lượng nhỏ ở nhiều loại trái cây, rau quả, quả hạch, hạt, ngũ cốc, các loại đậu, dầu thực vật và một số nguồn thực vật khác.^3-4 Stanol có mặt trong tự nhiên nhưng với số lượng nhỏ hơn nhiều cũng trong các nguồn thực vật nêu trên.⁴ Cholesterol có thể được tạo ra từ những nguồn không phải thức ăn như là thông qua các quá trình trong cơ thể con người: tổng hợp ở gan và hấp thu các chất tại đường ruột. Sterol và stanol thực vật khác với cholesterol ở chỗ chúng chỉ có thể hấp thụ thông qua chế độ ăn uống.⁵ Chế độ ăn uống chứa sterol/stanol thực vật có thể làm giảm nồng độ cholesterol trong máu: một tác động tốt cho sức khỏe đã được nghiên cứu trong hơn 50 năm qua.^1,5 

Cholesterol, sterol thực vật và bệnh tim mạch vành (Coronary Heart Disease, CHD)

Nhiều chiến dịch y tế đã tập trung vào việc giảm nguy cơ bệnh tim mạch vành (CHD) ở người Mỹ bằng cách giáo dục vai trò của cholesterol trong sự phát triển của bệnh tim mạch vành. Nhờ đó, danh từ “cholesterol” có thể nhanh chóng được liên tưởng tới bệnh mạch vành và các vấn đề tim mạch khác. Tuy nhiên, cholesterol – một hợp chất giống với chất béo (lipid) – cũng có nhiều chức năng thiết yếu trong cơ thể. Nó cung cấp cấu trúc cho màng tế bào và là tiền chất của axit mật (do gan tiết ra giúp hấp thụ chất béo) và một số loại nội tiết tố.

Ruột hấp thụ cholesterol từ nguồn thực phẩm và từ mật (gan). Trong một chế độ ăn uống chứa 300-400 mg cholesterol/ngày, khoảng 200 mg được hấp thụ và vận chuyển đến gan. Khoảng 1.000 mg cholesterol/ngày được tiết vào trong mật, 60% trong số đó được tái hấp thu và phần còn lại được bài tiết ra ngoài. Cholesterol được hấp thu ở ruột nhờ các “micelle hỗn hợp”, là các hạt hình cầu rất nhỏ dùng để vận chuyển và hấp thụ cholesterol qua thành ruột.

Lượng cholesterol hấp thụ và vận chuyển trong cơ thể có tác động đối với sức khỏe tim mạch. Cholesterol di chuyển trong máu thông qua các “lipoprotein,” là các hạt đặc biệt có chứa cả chất béo và protein.⁶ Chúng gồm có cholesterol lipoprotein tỷ trọng cao (HDL) và cholesterol lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) – đôi khi còn được gọi là cholesterol “tốt” và “xấu”.⁹ Cholesterol dư thừa trong máu, đặc biệt là cholesterol LDL có thể làm tăng nguy cơ phát triển CHD.⁶ Nồng độ cholesterol LDL cao có thể góp phần tích tụ mỡ trên thành động mạch, tạo thành các mảng bám làm thu hẹp các động mạch. Mảng bám hạn chế lưu lượng máu và có thể làm tăng huyết áp. Khi mảng bám không ổn định bị vỡ, chúng có xu hướng hình thành các cục máu đông, có thể dẫn đến một cơn đau tim hoặc đột quỵ.^6,10

Các sterol thực vật có thể giúp giảm lượng cholesterol LDL bằng cách ngăn chặn sự hấp thụ của nó. Nếu tiêu thụ đủ sterol/stanol trong chế độ ăn uống, chúng sẽ cạnh tranh với cholesterol ở đường tiêu hóa trong sự hình thành các “micelle hỗn hợp”. Cuối cùng dẫn đến giảm lượng cholesterol được hấp thu trong cơ thể và trở về gan.^5,7-8 Mặc dù sterol/stanol thực vật có khả năng ngăn chặn sự hấp thụ cholesterol, ruột của con người vẫn hấp thu chúng kém. Ngoài cơ chế tạo các “micelle hỗn hợp”, các protein đặc biệt dọc theo ruột non được gọi là “vận chuyển bằng ATP” cũng giữ một vai trò quan trọng trong việc làm giảm cholesterol bằng cách bơm sterol thực vật đã hấp thụ trở lại vào ruột.

Sterol và stanol thực vật trong thực phẩm

Sterol/stanol thực vật có thể được tiêu thụ mỗi ngày, nhưng số lượng vẫn chưa đủ lớn để có thể làm giảm đáng kể ảnh hưởng của cholesterol. Trở ngại của việc kết hợp một lượng lớn sterol thực vật vào chế độ ăn uống đã được khắc phục ở nhiều nước bằng các loại thực phẩm bổ sung giàu sterol và stanol. Đây là một bước phát triển quan trọng vì bệnh tim mạch vành là nguyên nhân hàng đầu gây bệnh và tử vong trên toàn thế giới.

Để làm cho sterol và stanol thực vật dễ dàng kết hợp trong các loại thực phẩm có hàm lượng chất béo tương đối cao (ví dụ, các loại sốt trộn salad), kỹ thuật chế biến thực phẩm hiện đại chiết xuất các thành phần thực vật từ các loại dầu thực vật sau đó sửa đổi cấu trúc hóa học của chúng để tạo thành ester.¹² Những sản phẩm thực phẩm mới chứa sterol/stanol ester này là những sản phẩm tốt cho sức khỏe, có thể dùng để thay thế cho các loại sản phẩm chứa hàm lượng chất béo bão hòa cao và hàm lượng cholesterol cao (ví dụ như bơ). Sterol/stanol ester thực vật cũng đã được tích hợp trong các loại thực phẩm ít chất béo bao gồm bánh mì và ngũ cốc, sữa và yogurt ít chất béo.^1,13-14 Nước ép trái cây chẳng hạn như nước cam có chứa sterol thực vật tự do hoặc được ester hóa, cũng được bán ở Hoa Kỳ.^1,15-16 Có sự khác biệt không đáng kể giữa các các nguồn thực phẩm về các hiệu quả của chúng. Sterol/stanol tự do cũng có những tác động tương tự trên cholesterol trong máu như dạng ester hóa của chúng.¹

Sản phẩm thực phẩm và các chất bổ sung (ở dạng gel mềm) có chứa stanol/sterol tự do hoặc ester hóa có thể đủ tiêu chuẩn để đưa ra công bố khuyến cáo về sức khỏe là làm giảm nguy cơ bệnh mạch vành khi được tiêu thụ với một chế độ ăn ít chất béo và ít cholesterol. Sau đây là một ví dụ về công bố khuyến cáo về sức khỏe được phê chuẩn bởi Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho sterol/stanol ester thực vật và giảm nguy cơ bệnh tim: “Chế độ ăn uống ít chất béo bão hòa và cholesterol bao gồm ít nhất là 1,3 gam ester sterol thực vật hoặc 3,4 gam ester stanol thực vật, tiêu thụ trong hai bữa ăn với các thực phẩm khác, có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim.” FDA cho phép sản phẩm có thể chứa những công bố khuyến cáo về sức khỏe nhưng phải đáp ứng các yêu cầu về chất béo bão hòa thấp (một gram hoặc ít hơn trong mỗi khẩu phần) và cholesterol thấp (20 mg hoặc ít hơn trong mỗi khẩu phần), và không chứa nhiều hơn 13 gam tổng chất béo trong mỗi khẩu phần và mỗi 50 gam.^4,20 Mặc dù công bố khuyến cáo về sức khỏe mẫu khuyến cáo nên tiêu thụ sterol thực vật trong hai bữa ăn, các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng số lần ăn có thể không quan trọng: tác dụng làm giảm cholesterol LDL đạt được tương tự nhau khi 2,5 gam ester stanol thực vật được tiêu thụ tại bữa ăn trưa so với cùng một số lượng chia cho ba bữa ăn.

Trong những Khuyến cáo về Chế độ ăn uống và Lối sống năm 2006, Hiệp hội Tim mạch Mỹ (AHA) cho biết mỗi cá nhân nên tiêu thụ sterol/stanol thực vật hàng ngày từ đa dạng các loại thực phẩm và đồ uống-chúng sẽ được sử dụng như một loại thuốc hạ cholesterol-để duy trì việc giảm cholesterol LDL từ các sản phẩm này. AHA cũng lưu ý rằng tác dụng tối đa của sterol/stanol đạt được khi dùng khoảng hai gam mỗi ngày.²¹ Điều này phù hợp với tuyên bố xác thực của Chương trình Giáo dục Quốc gia Điều trị Cholesterol dành cho người trưởng thành (ATP III):” Tiêu thụ 2-3 gam sterol/stanol ester thực vật mỗi ngày sẽ làm giảm 6-15% cholesterol LDL.”

Tác dụng của sterol thực vật trong quản lý cholesterol trong máu

Những người có hàm lượng cholesterol trong máu cao (tăng cholesterol trong máu) thường được tư vấn bởi các chuyên gia y tế cần thực hiện một chế độ ăn uống giàu chất xơ và ít chất béo bão hòa và cholesterol. Tập thể dục thường được khuyến khích như một thuốc hỗ trợ giảm cân và một số lợi ích tim mạch khác. Mặc dù những biện pháp này có thể làm giảm cholesterol trong máu, đôi khi vẫn chưa đủ. Các can thiệp khác có thể cần thiết, bao gồm thuốc hạ cholesterol (ví dụ như statin) và hoặc bổ sung sterol/sterol thực vật vào chế độ ăn uống.

LDL cholesterol vẫn nhận được sự chú ý nhất bởi vì một loạt các bằng chứng quan sát và thực nghiệm thu thập được qua nhiều thập kỷ cho thấy rằng nồng độ LDL trong máu cao là một nguy cơ lớn dẫn đến CHD. Vì lý do này, các cuộc thảo luận sau đây tập trung vào sterol/sterol và vai trò của chúng trong việc giảm mức cholesterol LDL. Trong khi ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy cholesterol HDL đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành bệnh vữa động mạch, nó được quan tâm nghiên cứu chỉ sau LDL trong việc kiểm soát tổng thể của những người có nguy cơ bị bệnh mạch vành.

Một số sản phẩm thực phẩm có bổ sung sterol/stanol đã chứng minh tác dụng giảm lượng cholesterol LDL. Trong một phân tích tổng hợp các thử nghiệm can thiệp ngẫu nhiên liên quan đến những người trong gia đình có tiền sử tăng cholesterol trong máu, tiêu thụ bổ sung 1,8-2,8 gam sterol/sterol mỗi ngày trong khoảng thời gian bốn tuần đến ba tháng làm giảm đáng kể tổng số cholesterol khoảng 7 đến 11%.²² Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên được thực hiện với các cá nhân mắc bệnh tăng cholesterol trong máu nhẹ chứng minh rằng việc tiêu thụ nước cam được tăng cường sterol có thể hạ thấp mức cholesterol LDL khoảng 12,4% trong một hai tháng.¹⁶ Người có chứng tăng cholesterol trong máu vừa phải có thể hạ nồng độ cholesterol LDL trong máu 5-6% sau khi tiêu thụ sữa chua được bổ sung sterol/stanol trong ba tuần.¹⁴ Một số nghiên cứu khác cho thấy tiêu thụ 2-2,5 gam sterol/sterol mỗi ngày giúp giảm 10 đến 14% cholesterol LDL mà không gây ra tác dụng phụ. ^7,17,23 Lợi ích làm giảm nồng độ cholesterol LDL trong máu không tăng lên khi tiêu thụ lớn hơn 2,5 gam mỗi ngày.¹

Những bệnh nhân đang điều trị bằng thuốc statin có thể cắt giảm mức cholesterol trong máu hiệu quả hơn khi tiêu thụ một chế độ ăn uống giàu sterol/stanol thực vật. Một số nghiên cứu cho thấy kết hợp statin với hấp thụ một lượng sterol thực vật có thể làm giảm 10 đến 15% mức cholesterol LDL trong máu. Các nghiên cứu cũng cho thấy việc giảm mức cholesterol LDL 9 đến 10 % ở những bệnh nhân đã được cấp thuốc viên stanol và bơ thực vật chứa ester stanol.^25-26 Thêm sterol/stanol vào chế độ ăn uống dường như hiệu quả hơn so với gấp đôi liều statin (thường làm giảm thêm mức độ LDL cholesterol khoảng 5-7%). Một tổng quan tài liệu cho thấy sử dụng lâu dài các sản phẩm bổ sung sterol/stanol sẽ làm giảm 20% tỷ lệ mắc bệnh CHD.²⁷

Các lợi ích sức khỏe tiềm năng khác của sterol thực vật

Các tác dụng làm giảm cholesterol của sterol/stanol thực vật không chỉ giới hạn cho những người có chứng tăng cholesterol trong máu hoặc bệnh tim mạch vành. Người khỏe mạnh, những người có bệnh tiểu đường loại II, và phụ nữ sau thời kỳ mãn kinh cũng nhận được nhiều lợi ích tốt từ việc tiêu thụ sterol/stanol thực vật.^28-29 Nhiều nghiên cứu cho thấy nó có khả năng chống ung thư, cụ thể là làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư về dạ dày, đại tràng, vú và tuyến tiền liệt. Tuy nhiên, các nghiên cứu thuần túy ở Hà Lan về chế độ ăn uống và ung thư, bao gồm 120.852 người tham gia, không tìm thấy mối liên quan giữa tiêu thụ hàm lượng cao các sterol thực vật và việc giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thư về đại tràng và ruột. Cần thêm nhiều nghiên cứu thêm để giúp giải thích cách mà các sterol thực vật ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của tế bào và phát triển của khối u. Ngoài ra, sự tương tác giữa các sterol/stanol thực vật và các thành phần thực phẩm có lợi khác mà đã chứng minh có tác dụng bảo vệ chống lại bệnh ung thư – như là các estrogen thực vật, vitamin E và chất chống oxy hóa – cũng cần được khám phá.

Lời tổng kết:

Thực phẩm và đồ uống có bổ sung sterol/stanol thực vật có thể làm giảm cholesterol và là một bổ sung đầy hứa hẹn để ngăn chặn và làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch. Hiệu quả tốt nhất đạt được khi tiêu thụ khoảng 2-3 gram sterol/stanol thực vật mỗi ngày. Mức giảm cholesterol LDL nằm trong khoảng từ 6 đến 15%. Ngoài ra, ngày càng có nhiều bằng chứng khoa học cho thấy các tác dụng tích cực khác của các sterol/stanol thực vật bao gồm làm giảm nguy cơ một số loại ung thư.

Tài liệu tham khảo:

1 Katan MB, Grundy SM, Jones P, Law M, Miettinen T, Paoletti R; Stresa Workshop Participants. Efficacy and safety of plant stanols and sterols in the management of blood cholesterol levels. Mayo Clin Proc. 2003;78(8):965-78.

2 Awad AB, Fink CS. Phytosterols as anticancer dietary components: Evidence and  mechanism of action. J Nutr. 2000;130(9):2127-30.

3 Piironen V, Toivo J, Puupponen-Pimia R, Lampi AM. Plant sterols in vegetables, fruits, and berries. J Sci Food Agric. 2003;83:330-337.

4 FDA Authorizes New Coronary Heart Disease Health Claim for Plant Sterol and Plant Stanol Esters. FDA Talk Paper. Available at: http://www.cfsan.fda.gov/~lrd/tpsterol.html. Accessed October 4, 2006.

5 Cater NB, Grundy SM. Lowering serum cholesterol with plant sterols and stanols: Historical perspectives. J Postgrad Med. 1998;6-14.

6 National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). Final Report. NIH Publication No. 02-5215. September 2002.

7 Plat J, Mensink RP. Plant stanol and sterol esters in the control of blood cholesterol levels: mechanism and safety aspects. Am J Cardiol. 2005;96(1A):15D-22D.

8 Charest A, Desroches S, Vanstone CA, Jones PJH, Lamarche B. Unesterified plant sterols and stanols do not affect LDL electrophoretic characteristics in hypercholesterolemic subjects. J Nutr. 2004;134:592-595.

9 Lewis C. Health claims that could lower heart disease risk. FDA Consumer Magazine. 2000. Accessed October 4, 2006.

10 De Caterina R, Zampolli A, Del Turco S, Madonna R, Massaro M. Nutritional mechanisms that influence cardiovascular disease. Am J Clin Nutr. 2006;83(suppl):421S-426S.

11 von Bergmann K, Sudhop T, Lutjohann D. Cholesterol and plant sterol absorption: Recent insights. Am J Cardiol. 2005 Jul 4;96(1A):10D-14D. Review.

12 Schweitzer C, Moran K, Timmermann F. Phytosterols: Esterified phytosterols are safe and approved by FDA for a cholesterol-lowering claim in some foods. Nutra Wrld. 2002; 40-3.

13 Pouteau EB, Monnard IE, Piguet-Welsch C, Groux MJA, Sagalowicz L, Berger A. Non-esterified plant sterols solubilized in low fat milks inhibit cholesterol absorption : A stable isotope double-blind crossover study. Eur J Nutr. 2003;42(3):154-64.

14 Noakes M, Clifton PM, Doornbos AM, Trautwein EA. Plant sterol ester-enriched milk and yoghurt effectively reduce serum cholesterol in modestly hypercholesterolemic subjects. Eur J Nutr. 2005;44(4):214-22.

15 Devaraj S, Autret BC, Jialal I. Reduced-calorie orange juice beverage with plant sterols lowers C-reactive protein concentrations and improves the lipid profile in human volunteers. Am J Clin Nutr. 2006 Oct; 84(4):756-61.

16 Deveraj S, Jialal I, Vega-Lopez S. Plant sterol-fortified orange juice effectively lowers cholesterol levels in mildly hypercholesterolemic healthy individuals. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004 Mar;24(3):e25-8.

17 Bhattacharya S. Therapy and clinical trials: Plant sterols and stanols in management of hypercholesterolemia: where are we now? Curr Opin Lipidol. 2006;17(1):98-100.

18 US Federal Register 2000;65:54687-54739

19 FDA Letter Regarding Enforcement Discretion With Respect to Expanded Use of an Interim Final Rule About Sterol/Stanol Esters and Reduced Risk of Coronary Heart Disease. Available at: http://www.cfsan.fda.gov/~dms/ds-ltr30.html. Accessed October 4, 2006.

20 A Food Labeling Guide—Appendix A: Definition of Nutrient Content Claims. Available at: http://www.cfsan.fda.gov/~dms/flg-6a.html. Accessed March 22, 2007.

21 Lichtenstein AH, Appel LJ, Brands M, Carnethon M, Daniels S, Franch HA, Franklin B, Kris-Etherton P, Harris WS, Howard B, Karanja N, Lefevre M, Rudel L, Sacks F, Van Horn L, Winston M, Wylie-Rosett J. Diet and lifestyle recommendations revision 2006: a scientific statement from the American Heart Association Nutrition Committee. Circulation. 2006;114:000-000.

22 Moriusi KG, Oosthuizen W, Opperman AM. Phytosterols/stanols lower cholesterol concentrations in familial hypercholesterolemic subjects: A systematic review with meta-analysis. J Am Coll Nutr. 2006;25(1):41-8.

23 Nauman E, Plat J, Mensink RP. Changes in serum concentrations of noncholesterol sterols and lipoproteins in healthy subjects do not depend on the ratio of plant sterols to stanols in the diet. J Nutr. 2003;133(9):2741-7.

24 Neil HAW, Meijer GW, Roe LS. Randomised controlled trial of use by hypercholesterolaemic patients of a vegetable oil sterol-enriched fat spread. Atherosclerosis. 2001;156(2):329-37.

25 Goldberg AC, Ostlund RE Jr, Bateman JH, Schimmoeller L, McPherson TB, Spilburg CA. Effect of plant stanol tablets on low-density lipoprotein cholesterol lowering in patients on statin drugs. Am J Cardiol. 2006;1:97(3):376-9.

26 Blair SN, Capuzzi DM, Gottlieb SO, Nguyen T, Morgan JM, Cater NB. Incremental reduction of serum total cholesterol and low-density lipoprotein cholesterol with the addition of plant stanol ester-containing spread to statin therapy. Am J Cardiol. 2000;86:46-52.

27 Miettenen TA, Gylling H.Plant stanol and sterol esters in prevention of cardiovascular diseases: A review. Int J Clin Pharmacol Ther. 2006;44(6):247-50.

28 Lau VWY, Journoud M, Jones PJH. Plant sterols are efficacious in lowering plasma LDL and non-HDL cholesterol in hypercholesterolemic type 2 diabetic and nondiabetic persons. Am J Clin Nutr. 2005;81(6):1351-8.

29 Cater NB, Garcia-Garcia AB, Vega GL, Grundy SM. Responsiveness of plasma lipids and lipoproteins to plant stanol esters. Am J Cardiol. 2005;4:96(1A):23D-28D.

30 Normen AL, Brants HAM, Voorrips LE, Andersson HA, van den Brandt PA, Goldbohm RA. Plant sterol intakes and colorectal cancer risk in the Netherlands Cohort Study on Diet and Cancer. Am J Clin Nutr. 2001;74(1):141-8.

Nguồn

http://www.foodinsight.org/Functional_Foods_Fact_Sheet_Plant_Stanols_and_Sterols