Μελέτη της διατροφικής αξίας και της επίδρασης στην υγεία, λειτουργικών τροφίμων που προέρχονται από την αξιοποίηση αγροτοβιομηχανικών υποπροϊόντων

Abstract

Τα τελευταία έτη το επιστημονικό ενδιαφέρον έχει ενταθεί γύρω από την ανάπτυξη καινοτόμων λειτουργικών τροφίμων, μέσω αξιοποίησης των υποπροϊόντων της επεξεργασίας τροφίμων, τα οποία έχουν εισέλθει δυναμικά στην παγκόσμια αγορά, ως ανταπόκριση στις αυξημένες καταναλωτικές ανάγκες για νέα υγιεινά τρόφιμα. Ταυτόχρονα, μια πληθώρα in vitro πειραματικών, επιδημιολογικών και κλινικών μελετών καταδεικνύουν τον ευεργετικό ρόλο που δύνανται να διαδραματίσουν, τόσο για τη διατήρηση της υγείας, όσο και για την πρόληψη χρονίων νοσημάτων (π.χ. καρδιαγγειακή νόσος, σακχαρώδης διαβήτης), στα πλαίσια μιας ισορροπημένης διατροφής. Ένα πλήθος φυσικών λειτουργικών τροφίμων, που αποτελούν μέρος της Μεσογειακής Διατροφής έχουν εκτενώς μελετηθεί και αναδειχθεί για τα οφέλη που παρέχει η συχνή κατανάλωση τους, στη μείωση των δεικτών νοσηρότητας στον πληθυσμό. Παρόλο που τα υφιστάμενα επιστημονικά δεδομένα υποδεικνύουν τη βιοδραστικότητα μεμονωμένων φυσικών λειτουργικών τροφίμων είτε υποπροϊόντων αυτών, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η διερεύνηση του βιολογικού ρόλου καινοτόμων λειτουργικών τροφίμων, που προκύπτουν από την ενίσχυση των συμβατικών τροφίμων με ελληνικά βότανα αλλά και υποπροϊόντα τροφίμων, τόσο σε in vitro, όσο και σε in vivo επίπεδο. Επιπλέον, το επιστημονικό ενδιαφέρον εντείνεται γύρω από τη διερεύνηση της βιοπροσβασιμότητας και της προβλεπόμενης βιοδιαθεσιμότητας των βιοδραστικών συστατικών των καινοτόμων αυτών, λειτουργικών τροφίμων. Η άποψη και η αποδοχή εκ μέρους των καταναλωτών, έχει αποδειχθεί πως διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιτυχημένη δημιουργία και παραγωγή καινοτόμων τροφίμων που παρέχουν πολύτιμα βιοενεργά συστατικά, για την υγεία. Κύριοι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν: 1) Η μελέτη της αγοραστικής συμπεριφοράς, και της αποδεκτικότητας των καταναλωτών για τα νέα λειτουργικά τρόφιμα, αλλά και η διερεύνηση της πιθανής αλληλοσύνδεσης συχνότητας κατανάλωσης λειτουργικών τροφίμων με δείκτες παχυσαρκίας 2) Η ανάπτυξη νεοφανών λειτουργικών τροφίμων, μέσω αξιοποίησης αγροτοβιομηχανικών υποπροϊόντων της επεξεργασίας τροφίμων φυτικής προέλευσης 3) Η διερεύνηση της in vitro βιοδραστικότητας επιλεγμένων αρωματικών φυτών της ελληνικής γης, υποπροϊόντων τροφίμων, και των καινοτόμων λειτουργικών τροφίμων που αναπτύχθηκαν 4) Η μελέτη της προβλεπόμενης in vitro βιοδιαθεσιμότητας των ανωτέρω μελετώμενων βιοενεργών συστατικών, μέσω ενός μοντέλου προσομοίωσης της γαστρεντερικής πέψης 5) Η μελέτη της βιοδραστικότητας των ανωτέρω λειτουργικών τροφίμων, σε βιοχημικούς βιοδείκτες οξειδωτικού στρες, φλεγμονής, λιπιδαιμικό προφίλ και άλλους βιοδείκτες, που εμπλέκονται στα καρδιαγγειακά νοσήματα και το διαβήτη

Για την επίτευξη των προαναφερθέντων στόχων, ο σχεδιασμός περιελάμβανε επιμέρους προσεγγίσεις, και συγκεκριμένα τα πειράματα που επιτελέστηκαν ήταν τα εξής: 1) Επιδημιολογική μελέτη διερεύνησης της άποψης και αποδεκτικότητας των καταναλωτών για τα λειτουργικά τρόφιμα, και συσχέτιση της συχνότητας κατανάλωσης επιλεγμένων λειτουργικών τροφίμων με ανθρωπομετρικούς δείκτες παχυσαρκίας. Τα αποτελέσματα της επιδημιολογικής αυτής μελέτης υπέδειξαν πως γενικότερα εξέχοντα τρόφιμα που χαρακτηρίζουν τη Μεσογειακή Διατροφή εντάσσονται στο εβδομαδιαίο διαιτολόγιο του δείγματος Ελλήνων και Κυπρίων, αλλά το φαινόμενο της «νεοφοβίας» υφίσταται σε έντονο βαθμό, αναφορικά με την πρόθεση για κατανάλωση καινοτόμων λειτουργικών τροφίμων. 2) Προσδιορισμός της αντιοξειδωτικής ικανότητας, της σύστασης σε φαινολικά συστατικά και της περιεκτικότητας σε καροτενοειδή, επιλεγμένων ελληνικών αρωματικών φυτών και υποπροϊόντων φρούτων και λαχανικών. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως υψηλότερη αντιοξειδωτική δράση παρουσιάζουν τα εκχυλίσματα φλοιού μήλου και ροδιού, αλλά και του μη επαρκώς μελετημένου βοτάνου, αχίλλεια. Υψηλότερη φαινολική σύσταση προσδιορίσθηκε στο εκχύλισμα φλοιού πορτοκαλιού και ροδιού, αχίλλειας και φύλλων φυστικιάς, συγκριτικά με τα λοιπά εκχυλίσματα. Εξέχουσα περιεκτικότητα σε καροτενοειδή εμφάνισαν τα εκχυλίσματα φλοιού καρπουζιού και του πυρήνα μάνγκο. 3) Προσδιορισμός της προβλεπόμενης βιοδιαθεσιμότητας των αντιοξειδωτικών και φαινολικών συστατικών και των καροτενοειδών που ανακτώνται εκ των επιλεγμένων υποπροϊόντων φρούτων, μέσω εφαρμογής in vitro διαδικασίας μίμησης της γαστρεντερικής πέψης. Τα ευρήματα έδειξαν πως το εκχύλισμα φλοιού μανταρινιού παρουσιάζει υψηλότερη αντιοξειδωτική βιοπροσβασιμότητα, τα φαινολικά συστατικά εκ του φλοιού ροδιού καθίστανται περισσότερο βιοδιαθέσιμα, ενώ τα καροτενοειδή που ανακτήθηκαν εκ του φλοιού πορτοκαλιού παρουσίασαν υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα in vitro. 4) Ανάπτυξη ενός καινοτόμου αλειφόμενου τυριού, ενισχυμένου με εκχύλισμα τσαγιού του βουνού και φλοιού πορτοκαλιού, και προσδιορισμός των βιοδραστικών συστατικών του. Τα αποτελέσματα έδειξαν ενισχυμένη αντιοξειδωτική δραστικότητα του λειτουργικού τυριού, έναντι του συμβατικού, αλλά δεν εντοπίστηκε αυξημένη περιεκτικότητα σε φαινολικά σε αυτό. 5) Ανάπτυξη μιας καινοτόμου ελληνικού τύπου «miso» σάλτσας, ενισχυμένης με βιο-καροτενοειδή που ανακτήθηκαν από ένα εκχύλισμα φλοιών επιλεγμένων φρούτων και λαχανικών, και προσδιορισμός της περιεκτικότητας αυτής σε καροτενοειδή, φαινολικά συστατικά και πρωτεΐνες. Τα ευρήματα μας έδειξαν πως τόσο η εφαρμογή των βιοδιεργασιών όσο και η ενίσχυση της σάλτσας με το εκχύλισμα υποπροϊόντων φρούτων, οδήγησε σε αυξημένη βιοδραστικότητα του τελικού προϊόντος. 6) Κλινικές μελέτες διερεύνησης της μεταγευματικής επίδρασης του καινοτόμου λειτουργικού αλειφόμενου τυριού, της βιο-λειτουργικής σάλτσας τύπου «miso» και νέων μπισκότων, ενισχυμένων με πάστα ελιάς και βότανα, σε βιοχημικούς βιοδείκτες και άλλους βιοδείκτες γλυκαιμίας, της λιπαιμίας και οξειδωτικού στρες, σε υγιείς εθελοντές. Συγκεντρωτικά, τα αποτελέσματα των κλινικών δοκιμών-διατροφικών παρεμβάσεων που επιτελέστηκαν υπέδειξαν την παρουσία μιας τάσης βιοδραστικότητας των καινοτόμων αυτών, λειτουργικών τροφίμων, επικεντρωμένη κυρίως στην αύξηση της αντιοξειδωτικής δραστικότητας του πλάσματος και τη μείωση των λιπιδίων του ορού.

Η έρευνα που παρουσιάζεται στην παρούσα διατριβή αποτελεί μέρος συντονισμένων διαδικασιών, όπου διαφωτίζεται η επίδραση των βιοενεργών συστατικών των μελετώμενων λειτουργικών τροφίμων σε δείκτες διατήρησης και προαγωγής της υγείας. Τα ευρήματα της μελέτης ετούτης προτείνουν πως τόσο ορισμένα φυσικά λειτουργικά τρόφιμα που αποτελούν μέρος της Μεσογειακής Διατροφής, όσο και τα αγροτοβιομηχανικά υποπροϊόντα και τα καινοτόμα λειτουργικά τρόφιμα που αναπτύσσονται με βιώσιμες διεργασίες και μέσω αξιοποίησης των ανωτέρω, δύνανται να ασκήσουν ευεργετικό ρόλο στη διατήρηση υγιών ανθρωποδεικτών, ως μέρος των στρατηγικών πρόληψης της παχυσαρκίας, αλλά και τη βελτίωση βιοχημικών βιοδεικτών που σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακών ασθενειών και σακχαρώδους διαβήτη. Τα αποτελέσματα των in vitro πειραμάτων της διατριβής ετούτης, θα μπορούσαν να διασφαλιστούν με την επιτέλεση διευρυμένων διατροφικών παρεμβάσεων-κλινικών δοκιμών καθώς και μεγάλων προοπτικών επιδημιολογικών μελετών. Μελλοντικές πρακτικές θα μπορούσαν να λάβουν χώρα, σε μεγαλύτερο δείγμα του πληθυσμού αλλά και σε μακροπρόθεσμο επίπεδο. Οι κλινικές δοκιμές θα μπορούσαν να διευρυνθούν σε ειδικότερες ομάδες του πληθυσμού, όπως σε καρδιαγγειακούς και διαβητικούς ασθενείς, για τη διερεύνηση της επίδρασης της κατανάλωσης των νέο-ανεπτυγμένων λειτουργικών τροφίμων στη θεραπεία χρονίων νοσημάτων. Επιπλέον, ενδιαφέρον παρουσιάζει η περαιτέρω μελέτη των επιδράσεων αυτών και σε άλλους τομείς, όπως η μεταβολομική, η διατροφογενετική κ.α., καθώς και η θέσπιση νέων βιοδεικτών.