Paraneeko tomaatin lykopeenin hyödynnettävyys prosessoitaessa?

 

Ruokavalio, joka sisältää runsaasti hedelmiä ja vihanneksia, on useissa tutkimuksissa yhdistetty pienempään riskiin sairastua useisiin kroonisiin sairauksiin. Hyödyllisille terveysvaikutuksille on etsitty selittäjää kasvien sisältämistä fytokemikaaleista ja näistä karotenoidit ovat tutkituimpien joukossa. Karotenoideista lykopeenilla saattaa olla yhteys muun muassa pienentyneeseen riskiin sairastua sydän- ja verisuonitauteihin sekä useisiin syöpiin, kuten eturauhas-, rinta-, haima- ja keuhkosyöpään (13, 6). Lykopeenin oletetut hyödylliset terveysvaikutukset vaativat vielä paljon tutkimista, mutta aiemmat tutkimustulokset vaikuttavat lupaavilta. Onko lykopeeni paremmin ihmisen elimistön hyödynnettävissä ja siten sen mahdolliset terveyshyödyt saatavissa, raa´asta vai prosessoidusta tomaatista?

Tomaatti

Tomaatti (Solanum lycopersicum) on vihanneshedelmä, joka kuuluu koisokasvien (Solanaceae) heimon sukuun koisot (Solanum) (9). Tomaatti on monikäyttöisyytensä vuoksi kasvattanut jatkuvasti suosiotaan ja onkin nykyään yksi maailman merkittävimmistä kaupallisesti viljellyistä vihanneksen tavoin käytettävistä kasveista.

Tutkimuksissa on huomattu, että tomaatti saattaa tarjota ihmiselle useita terveyshyötyjä, mahdollisesti johtuen sen sisältämistä antioksidanteista ja suojaavista yhdisteistä, kuten C- ja E-vitamiinista, karotenoideista ja flavonoideista. Tomaatin syönti voi mahdollisesti vähentää riskiä sydän- ja verisuonitaudeille sekä tietyntyyppisille syöville. Tomaatin ja siitä valmistettujen tuotteiden terveydelliset hyödyt on usein yhdistetty näiden sisältämään merkittävään määrään lykopeeniä, joka kattaa 80-90 % tomaatin karotenoidisisällöstä. Tomaatti on hyvä lähde myös esimerkiksi ravintokuidulle, A-, C- ja E-vitamiinille, useille B-ryhmän vitamiineille kuten folaatille sekä kaliumille. (12; taulukko 1.)

Lykopeeni

Karotenoidit ovat luonnossa esiintyviä keltaisia, oransseja ja punaisia pigmenttejä. Tomaatissa karotenoideista on lykopeenin lisäksi ainakin luteiinia α-, β-, γ- ja ξ-karoteenia, neurosporeenia, fytoeenia ja fytoflueenia (12). Lykopeeni (ψ,ψ-karoteeni) on punainen karotenoidipigmentti, jota esiintyy hedelmistä esimerkiksi tomaatissa, verigreipissä, vesimelonissa, papaijassa ja guavassa. Punaisen värin saa aikaan lykopeenin 11 konjugoitunutta kaksoissidosta asyklisessä rakenteessa (13). Lykopeeni, kuten muutkin karotenoidit, saattavat olla antioksidanttimolekyylejä, joka voisi selittää niiden mahdollisia terveyshyötyjä (6). Toisin kuin esimerkiksi α-karoteenilla, lykopeenilla ei ole provitamiini A aktiivisuutta. Lykopeenin rakenteen 11 konjugoitunutta ja 2 konjugoitumatonta kaksoissidosta sallivat sen laajan isomerisaation, ruoassa yleisimmän muodon ollessa all-trans lykopeeni (6). Ruoan prosessointi, kypsennys, varastointi ja altistuminen valolle saattavat aiheuttaa osan all-trans-isomeereista isomerisaation eri cis-isomeereiksi, kuten 5-cis ja 9-cis (10).

Tomaatin Prosessointi

Yli 80 % tuotetuista tomaateista nautitaan prosessoituna. Prosessoituja tomaattituotteita ovat esimerkiksi paloitellut tomaatit, ketsuppi, murskattu tomaatti ja muut säilykkeet sekä tomaattikeitto. Prosessointitapoja ovat esimerkiksi erilaiset lämpökäsittelyt (Hot Break ja Cold Break), kuorinta (höyry, lipeä, infrapunasäteily, nestemäinen typpi), murskaus ja öljyn lisäys. Säilykkeissä prosessointiin kuuluu myös esimerkiksi pH:n säätö ja kalsiumsuolojen lisäys rakenteen säilyttämiseksi. Lisäksi tomaattivalmisteet usein homogenoidaan. (12)

Hot Break -käsittelyssä tomaatit kuumennetaan korkeassa lämpötilassa välittömästi niiden paloittelun jälkeen, jolloin pekto-entsyymit inaktivoituvat, pektiini ei hajoa ja rakenteesta muodostuu paksumpi (esimerkiksi ketsupin valmistuksessa). Cold Break- menetelmässä tomaatit kuoritaan ensin ja käytetään alhaisempaa lämpötilaa pidemmän aikaa. Tällöin pektiini tuhoutuu ja rakenteesta tulee erilainen. Cold Break-menetelmässä C-vitamiini säilyy paremmin (14).

Tomaatin prosessoinnin vaikutus lykopeenipitoisuuteen

Prosessoiduissa elintarvikkeissa on usein enemmän lykopeeniä, sillä se konsentroituu vesipitoisuuden vähentyessä (6). Tämä näkyy myös USDA:n elintarvikkeiden koostumustietokannassa, jossa alhaisin lykopeenin pitoisuus on tuoreissa, kypsissä, punaisissa tomaateissa ja suurin aurinkokuivatuissa tomaateissa, joissa voidaankin olettaa olevan vähiten vettä (Kuva 1). Lähes puolet tomaatin lykopeenistä sijaitsee kuorissa ja siemenissä, jolloin niiden poistaminen prosessoinnissa vähentäisi merkittävästi tomaattituotteen lykopeenipitoisuutta (13).

Prosessoinnin lisäksi lykopeenipitoisuuteen vaikuttavat tomaatin lajike, kypsyysaste ja säilytysolosuhteet. Lämpökäsittelyissä mahdollisesti suurin valmiiseen tuotteeseen jäävä lykopeenipitoisuus saatiin käyttämällä korkeaa lämpötilaa ja lyhytkestoista käsittelyä tai höyrytystä. Homogenoinnin ei havaittu vaikuttavan lykopeenipitoisuuteen (13, 4).

Tomaatin prosessoinnin vaikutus lykopeenin hyödynnettävyyteen

Karotenoidien biologisella hyötyosuudella viitataan imeytyvään osuuteen ravinnon karotenoideista, joka on ihmisen elimistön hyödynnettävissä normaaleihin fysiologisiin toimintoihin tai varastointiin. Siten lykopeenin pitoisuus tuotteessa ei ole suoraan verrannollinen ihmisen elimistön hyödynnettävissä olevaan määrään. Lykopeenin hyödynnettävyyden on havaittu olevan parempaa kypsennetyistä tai prosessoiduista kuin raaoista tomaateista. (13)

Tomaatin käsittelyistä homogenointi, lämpökäsittely ja öljyn lisääminen parantavat lykopeenin hyödynnettävyyttä, mutta voivat toisaalta tuhota muita ravintoaineita. Erityisesti tomaattimehussa tomaatin prosessointi vähentää C-vitamiinin määrää huomattavasti (12). Sekä lämpökäsittelyn että homogenoinnin vaikutus perustuu tomaatin solurakenteen hajoamiseen, jolloin tomaatin fytokemikaalit vapautuvat.  Toisaalta lämpökäsittelyn vaikutus saattaa liittyä osittain myös käytettyyn lämpötilaan ja kuumennus Hot Break -menetelmällä saattaa parantaa hyödynnettävyyttä enemmän kuin Cold Break -menetelmä. Lisäksi homogenoinnin vaikutuksesta hyödynnettävyyteen yksinään on saatu ristiriitaisia tuloksia (13). Lykopeenin hyödynnettävyyteen voi vaikuttaa suuresti ruokavalion koostumus (6). Lykopeeni on rasvaliukoinen yhdiste, jolloin öljyn lisääminen tomaattituotteeseen voi parantaa sen hyödynnettävyyttä, jos lykopeeni liukenee lisättyyn öljyyn (1).

Lykopeenin imeytyvään pitoisuuteen vaikuttaa todennäköisesti enemmän yksilöiden väliset erot kuin tomaattivalmisteen lykopeenipitoisuus. Tuotteen sisältämät muut karotenoidit ja kolesteroli saattavat heikentää lykopeenin imeytymistä, sillä ne kilpailevat paikasta ohutsuolen miselleissä (6). Mahdolliset probiootit saattavat vähentää lykopeenin hyödynnettävyyttä, ja toisaalta tomaatin antioksidantit lisätä ihmiselle mahdollisesti hyödyllisten mikrobien elinvoimaisuutta (3). All-trans-lykopeeni on raakojen, punaisten tomaattien pääasiallinen isomeeri, kattaen kokonaisuudesta noin 95 %. Sen sijaan 58-73 % ihmisen kudosten ja veren ja jopa 88 % eturauhaskudoksen kokonaislykopeenista on cis-isomeereja (11). Lykopeenin cis-muoto on mahdollisesti paremmin hyödynnettävä kuin trans-muoto, sillä cis-muotoa siirtyy enemmän miselleihin. Lykopeenin kemiallisen muodon muutos trans isomeerista cis isomeeriksi saattaa tapahtua erityisesti lämmön tai öljyn läsnä ollessa tai kuivattaessa tuotetta. Tomaattipohjaisista tuotteista prosessoidut tomaattivalmisteet, kuten pastöroitu tomaattimehu, keitto, kastike ja ketsuppi sisältävät suurimman pitoisuuden ihmisen elimistön hyödynnettävissä olevaa lykopeeniä (1).

Pohdinta

Vielä on liian aikaista tarkalleen sanoa, millaisia terveyshyötyjä tomaatti kokonaisuutena tai lykopeeni ihmiselle tarjoavatLisäksi ei ole varmaa, onko tutkimuksissa havaittujen sairauksien riskien alenemisen takana tomaatti vai jokin tomaatin useista bioaktiivisista yhdisteistä, kuten flavonoidit, karotenoidit, C-vitamiini, kuitu tai lykopeeni yksin tai toimien synergistisesti yhdessä (6). Vaikkei karotenoidien hyödyllisistä terveysvaikutuksista ole vielä varmuutta, vaikuttavat tutkijat olevan yhtä mieltä siitä, että karotenoidirikkaiden ruokien kulutusta olisi suositeltavaa lisätä.

Tomaatin lykopeenin hyödynnettävyys paranee prosessoitaessa varmimmin, kun käsittelynä on lyhytkestoinen korkean lämpötilan käsittely (hot break). Hyödynnettävyys paranee jonkin verran myös matalammassa lämpötilassa (cold break). Homogenointi saattaa parantaa hyödynnettävyyttä vapauttamalla lykopeenia tomaatin solurakenteesta. Määrällisesti lykopeenia on enemmän tomaattituotteissa, joissa on vähemmän vettä, kuten aurinkokuivatuissa tomaateissa. Kuitenkin tällaisia tuotteita olisi nautittava ehkä enemmän kuin tavallisesti suurimman hyödyn saavuttamiseksi. Lisäksi prosessoiduissa tomaattivalmisteissa voi olla vähemmän esimerkiksi C-vitamiinia, ja toisaalta enemmän lisättyä sokeria (ketsuppi), jolloin raakojen tomaattien nauttiminen voisi kokonaisruokavalion kannalta olla järkevämpää.

Jenna N. ja Riina E.

Lähteet

Artikkelit yms.:

1 Alda, L. M.ym. 2009. Lycopene content of tomatoes and tomato products. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies, 15 (4): 540-542.

2 Dewanto, V.ym.  2002. Thermal Processing Enhances the Nutritional Value of Tomatoes by Increasing Total Antioxidant Activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50: 3010−3014.

3 García-Hernández J, Hernández-Pérez M, Peinado I, Andrés A, Heredia A. 2018. Tomato-antioxidants enhance viability of L.reuteri under gastrointestinal conditions while the probiotic negatively affects bioaccessibility of lycopene and phenols. Journal of Functional Foods 431-7.

4 Iswari, S. I,Susanti, R. 2016. Antioxidant Activity from Various Tomato Processing. Biosaintifika 8 (1):129-134.

5 National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database; CID=446925.Viitattu: 12.11.2018, saatavissa: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/446925

6 StoryEN, Kopec RE, Schwartz SJ, Harris GK. 2010. An Update on the Health Effects of Tomato Lycopene. Annual Review of Food Science and Technology 1(1):189-210.

7 THL,Terveyden ja hyvinvoinnin laitos, Ravitsemusyksikkö. Fineli. Elintarvikkeiden koostumustietokanta. Versio 19. Helsinki 2018. [Internet]. Viitattu: 13.11.2018, saatavissa: www.fineli.fi

8 USDA.2018. Food Composition Databases. United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, National Nutrient Database for Standard Reference. Version Current: April 2018. [internet]. Viitattu: 13.11.208, saatavissa: https://ndb.nal.usda.gov/ndb/

9 USDA, NRCS. 2018.The PLANTS Database (http://plants.usda.gov, 13 November 2018). National Plant Data Team, Greensboro, NC 27401-4901 USA. [Solanum lycopersicum L. var. lycopersicum]. Viitattu: 13.11.2018, saatavissa: https://plants.usda.gov/core/profile?symbol=SOLYL

10 USDA.2012. Lycopene Handling, Technical Evaluation Report, Compiled by ICF International for the USDA National Organic Program 18.4.2018. United States Department of Agriculture. Viitattu: 13.11.2018, saatavissa: https://www.ams.usda.gov/sites/default/files/media/Lycopene%20TR.pdf

11 Vallecilla-YepezL, Ciftci  2018. Increasing cis-lycopene content of the oleoresin from tomato processing byproducts using supercritical carbon dioxide. LWT 95354-60, Volume 95, September 2018, Pages 354-360.

Kirjat:

12 Preedy, V. R. & Watson, R. R.  (Ed.). 2008.Tomatoes and tomato products: Nutritional, medicinal and therapeutic properties. Enfield, N.H.: Science Publishers. Boca Raton: CRC Press.

13 Rodriguez-Amaya, D. 2016.Food carotenoids: Chemistry, biology and technology. Chichester, England; Hoboken, New Jersey: IFT Press.

14 Salunkhe, D. K. &Kadam, S. S. 1998. Handbook of Vegetable Science and Technology: Production, Compostion, Storage, and Processing. New York, Yhdysvallat: Marcel Dekker.

Yksi vastaus artikkeliin “Paraneeko tomaatin lykopeenin hyödynnettävyys prosessoitaessa?”

  1. Blogiteksti on todella informatiivinen ja sopii erityisesti elintarvikkeisiin enemmän perehtyneelle lukijalle. Aiheen pohdinnassa on huomioitu hyvin eri näkökulmia. Tässä on yksi hyvä esimerkki siitä, ettei prosessointi aiheena ole todellakaan mustavalkoinen: toisaalta prosessoinnin aikana varsinkin vitamiinit voivat hajota mutta toisaalta joidenkin yhdisteiden, kuten lykopeenin hyväksikäytettävyys voi taas parantua.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *