Itä-Suomen yliopiston johtamassa tutkimuksessa on löydetty uusia yhdisteitä, jotka voivat selittää täysjyväviljojen terveyshyötyjä. Runsas täysjyväviljojen käyttö nosti betaiiniyhdisteiden määrää elimistössä, minkä puolestaan havaittiin parantavan muun muassa sokeriaineenvaihduntaa. Tulokset valaisevat, miten täysjyväpitoinen ruokavalio vaikuttaa solutasolla, ja voivat tulevaisuudessa auttaa kehittämään entistä terveellisempiä elintarvikkeita.
– Täysjyväviljat ovat yksi terveellisimmistä ruoka-aineryhmistä. Niiden runsaan käytön tiedetään suojaavan esimerkiksi tyypin 2 diabetekselta sekä sydän- ja verisuonitaudeilta. Tähän asti ei kuitenkaan ole tiedetty, millä solutason mekanismeilla täysjyväviljapitoinen ruokavalio vaikuttaa elimistön toimintaan, sanoo tutkimuksen johtaja, dosentti Kati Hanhineva Itä-Suomen yliopiston kliinisen ravitsemustieteen yksiköstä.
Hanhinevan tutkimusryhmä mittasi täysjyväpitoisen ruokavalion vaikutusta elimistön aineenvaihduntatuotteiden määriin metabolomiikka-analyysin avulla. Vaikutuksia tarkasteltiin sekä hiirillä, joille annettiin lesepitoista rehua, että ihmisillä, jotka käyttivät runsaasti täysjyväviljatuotteita 12 viikon ajan. Täysjyväpitoinen ruokavalio nosti aminohapoista muodostuneiden betaiinien määriä niin hiirillä kuin ihmisilläkin.
– Monet näistä betaiiniyhdisteistä havaittiin nyt ensimmäistä kertaa ihmisen elimistössä, Hanhineva kertoo.
Betaiiniyhdisteiden määrän lisääntyessä havaittiin myös sokeriaineenvaihdunnan paranevan. – Erityisen kiinnostavaksi osoittautui esimerkiksi pipekoolihappobetaiini. Sen pitoisuuden kasvu täysjyvärukiin käytön myötä oli yhteydessä muun muassa matalampaan aterianjälkeiseen verensokeritasoon.
Uusi yhdiste vaikutti solukokeissa sydänlääkkeen tavoin
Yksi tutkijoiden löytämistä uusista betaiiniyhdisteistä, 5-aminovaleriinihappobetaiini eli 5-AVAB, näytti kertyvän metabolisesti aktiivisiin kudoksiin, kuten sydämeen. Sen vaikutuksia päätettiin siksi testata tarkemmin solumallissa.
– Havaitsimme, että 5-AVAB vähentää sydänsoluissa rasvahappojen käyttöä energianlähteenä estämällä erään solukalvon proteiinin toimintaa, kertoo apurahatutkija Olli Kärkkäinen.
– Tämä solutason vaikutus on sama kuin eräillä sydän- ja verisuonisairauksiin käytetyillä lääkkeillä. On kuitenkin syytä muistaa, että teimme vasta solutason kokeita. Tarvitaan vielä sekä eläimillä että ihmisillä tehtyjä kokeita osoittamaan, että 5-AVAB todella vaikuttaa elimistön toimintaan.
Uusien täysjyväviljaan liittyvien yhdisteiden löytyminen lisää kuitenkin merkittävästi ymmärrystä siitä, miksi täysjyvää sisältävät ruoka-aineet ovat terveydelle hyväksi.
– Tulevaisuudessa pyrimme selvittämään tarkemmin, mitä kaikkia vaikutuksia näillä uusilla yhdisteillä on elimistön toimintaan ja miten suoliston bakteerit mahdollisesti vaikuttavat niiden muodostumiseen, Hanhineva kertoo.
Tulokset julkaistiin Scientific reports- ja The American Journal of Clinical Nutrition -tiedelehdissä. Tutkimusta tukivat muun muassa Suomen Akatemia, Business Finland sekä Biokeskus Suomi.
Lisätietoja:
Kati Hanhineva, kati.hanhineva@uef.fi , puh. +358403552364
Olli Kärkkäinen, olli.karkkainen@uef.fi, puh. +358503718309
Tutkimusartikkelit:
Kärkkäinen et al. Diets rich in whole grains increase levels of betainized compounds associated with glucose metabolism. Am. J. Clin. Nutr. 2018, https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy169
Kärkkäinen et al. Whole grain intake associated molecule 5-aminovaleric acid betaine decreases β-oxidation of fatty acids in mouse cardiomyocytes. Sci Rep. 2018, http://doi.org/10.1038/s41598-018-31484-5