Luud J. W. J. Gilissen

Ingrid M. van der Meer

Marinus J. M. Smulders

2 Wageningen University & Research, Plant Breeding, 6700 AA Wageningen, Olanda

Abstract

1. Introducere

Ovăzul are o lungă istorie de utilizare ca substanță nutritivă în alimente și furaje. Săpăturile de acum 32.600 de ani din Italia au relevat pretratarea termică și măcinarea, în special, a semințelor de ovăz de către oameni [1], indicând faptul că tehnologia alimentară a cerealelor ar fi putut fi dezvoltată cu mult înainte de această dată. Cu toate acestea, cultivarea ovăzului ca cultură s-a dezvoltat mult mai târziu decât cea a grâului. S-a sugerat că ovăzul comun (Avena sativa) s-a răspândit ca o impuritate a buruienilor de semințe de grâu și orz între patru și cinci mii de ani în urmă, în epoca bronzului, din Orientul Apropiat până în Europa Centrală și de Nord. Odată ajuns, ovăzul s-a dovedit a se adapta bine la climatul răcoros și umed și la lungimea zilei lungi (Figura 1), iar ovăzul „buruian” a fost domesticit în Europa de primii fermieri în rase terestre eterogene, robuste, care au fost transmise de la generație la generaţie; unele dintre aceste rase au supraviețuit până în vremurile moderne [2].

este

Panicul de ovăz într-un câmp agricol.

Ovăzul s-a prezentat și ca hrană perfectă pentru caii care lucrează în agricultură și, prin urmare, a devenit adesea cultivat la fermă, an de an. Ovăzul s-a comportat ca un „slujitor atrăgător și productiv, înflorind din neglijare și dezinteres”, dar a fost umbrit treptat de culturi mai asertive, dar mai puțin atractive (de exemplu, grâu) [3,4]. În consecință, reproducerea ovăzului rămâne în urmă față de cea a grâului și a orzului, iar atenția asupra purității semințelor de însămânțare este încă limitată. Prin urmare, contaminarea cu grâu și orz este ridicată. De exemplu, S.U.A. caietul de sarcini pentru nr. 1 ovăz permite prezența a până la 2% materiale străine, care ar putea fi tot grâul și orzul [5]. Ovăzul este subevaluat, în ciuda compoziției sale unice, cu numeroși nutrienți care contribuie la sănătate și reduc riscul incidenței bolilor degenerative. În plus, ovăzul se încadrează într-o dietă sănătoasă fără gluten. Aceste probleme vor fi elaborate aici.

2. Călătoria ovăzului către starea sa fără gluten

Datele științifice privind aspectul foarte scăzut al intoleranței la ovăz, adică numeroasele publicații care arată siguranța ovăzului pentru populația generală de pacienți cu CD, au fost recunoscute la nivel guvernamental. În ianuarie 2009, Regulamentul Comisiei Europene (CE) 41/2009 privind conținutul și etichetarea alimentelor pentru persoanele cu CD a intrat în vigoare în Europa. Produsele de ovăz care conțin mai puțin de 20 ppm gluten sunt acum permise să fie vândute fără gluten și pot purta sigla oficială a Asociației Societăților Celiace Europene (AOECS) pe bază de contract și audit periodic al producătorului. Din august 2013, de asemenea, S.U.A. (www.federalregister.gov) permite vânzarea ovăzului fără gluten, cu condiția ca orice contaminare cu gluten din grâu, orz și secară să fie sub 20 ppm, în conformitate cu Regulamentul (CE) 41/2009 al Comisiei. Potrivit Codului lor alimentar standard, Australia și Noua Zeelandă sunt încă reticente, dar acest lucru se poate schimba rapid în curând, deoarece un consorțiu de cercetători australieni a ajuns la concluzia că ratele scăzute de activare a celulelor T după o provocare substanțială de ovăz (100 g/zi) în un număr reprezentativ de pacienți sugerează că dozele de ovăz consumate în mod obișnuit sunt insuficiente pentru a provoca orice recidivă clinică [20].

3. Obiecții recente de siguranță respinse

tabelul 1

Variante de epitopi de celule T prezente în aveninele de ovăz care se prezic a rezista digestiei cu tripsină și chimotripsină.

Epitopi de celule T (deamidate cu caractere îndrăznețe) Variante de epitop (diferențe de aminoacizi subliniate) prezente în avininele de ovăz care sunt prezise pentru a rezista digestiei cu tripsină și chimotripsină
DQ2.5-glia-γ2 IQPEQPAQL
(din grâu)		N Q P Q Q Q A Q F
I Q P Q Q L P Q Y
DQ2.5-glutL2 FSQQQESPF
(din grâu)		 V Q Q Q Q Q Q P P F
DQ2.5-chor-1 PFPQPEQPF
(din orz)		P Y P E Q Q Q P F
DQ2.5-sec-1 PFPQPEQPF
(din secară)		P Y P E Q Q Q P F
DQ2.5-ave-1a PYPEQEEPF
(din ovăz)		P Y P E Q Q Q P I
DQ2.5-ave-1b PYPEQEQPF
(din ovăz)		P Y P E Q Q Q S I
P Y P E Q Q Q Q L

Epitopii perfecți ai celulelor T din grâu, orz și secară nu sunt prezenți în aveninele de ovăz, dar variante cu diferențe de unu, doi și trei aminoacizi (subliniate) pot fi găsite în secvențele de avenină. Din 89 de proteine ​​derivate din secvențierea genomică a 13 specii Avena diploidă, tetraploidă și hexaploidă, doar aceste opt variante de epitop au rezistat în proteoliza silico tripsinei și chimotripsinei; niciuna dintre aceste variante nu a rămas intactă dacă s-a adăugat și pepsină (adaptat din Londra și colab. [23]).

Cu toate acestea, pare să existe încă o „dispută a ovăzului”, în care se sugerează că diferite soiuri de ovăz pot provoca răspunsuri imunologice diferite la persoanele care suferă de CD. Aceste diferențe au fost concluzionate pe baza testelor cu teste de anticorpi monoclonali R5 și G12 specifici glutenului (mAb) și pe baza proliferării in vitro a celulelor T [29,30,31]. Testele anticorpilor fac parte din protocolul standard pentru detectarea glutenului în conformitate cu Codex Alimentarius (teste bazate pe anticorpi R5) sau care optează pentru a deveni acceptat (G12). Ambii anticorpi au fost dezvoltați pentru detectarea gliadinelor de grâu și ar trebui aplicat un factor de multiplicare în protocoale pentru a estima conținutul real de gluten. De asemenea, sunt necesare adaptări aritmetice atunci când se aplică aceste teste pentru a cuantifica conținutul de gluten din produsele de orz și secară.

masa 2

Variante ale siturilor de recunoaștere ale anticorpilor R5 și G12 cu unul și doi substituții de aminoacizi în aveninele de ovăz. Nu au fost prezente site-uri de recunoaștere perfectă în secvențele genei avenin din 13 specii Avena (adaptat din Londra și colab. [23]).

Anticorp Site de recunoaștere raportat în grâu Cele mai multe variante similare care există în ovăz (înlocuiri subliniate) Apariție (% din secvențe)
R5QQPFPQ Q P F L 23.4
QQPFPQ Q P F V 27.6
QQPFPQ Q P F M 23.4
QQPYP Y Q O Y P100
G12QPQLPYQ P Q L Q Q 73.4
QPQQPYQ P Q Q Q A 40.4
QPQQPYQ Q Q Q P P F 48.9
QPQQPYQ P Q Q L P 14.9
QPQQPYQ P Q Q L S 6.4
QPQLPFQ P Q L Q L 8.5

Reactivitatea încrucișată a G12 mAb la ovăz complică, de asemenea, detectarea contaminării cu gluten la ovăz, în timp ce R5 nu are reactivitate încrucișată și oferă un rezultat clar. Comparativ cu ambele, recent a fost introdus pe piață un nou test de anticorpi care recunoaște perfect un epitop gliadinic important al grâului (epitopul alfa-gliadin glia-α20 sau DQ2.5-glia-α3) și care nu reacționează încrucișat cu secvențe de ovăz (avenine) (Gluten-Tec Elisa, Europroxima, Arnhem, Olanda). Testul include o peptidă sintetică care cuprinde epitopul α20-gliadină ca standard intern pentru cuantificarea corectă. O modalitate alternativă de detectare a peptidelor care conțin epitop în laborator este utilizarea cromatografiei lichide - monitorizarea reacțiilor multiple spectrometria de masă (LC-MRM/MS), așa cum s-a dezvoltat pentru epitopii de gliadină de grâu [36].

În mod similar, ar trebui să se acorde prudență atunci când se extrapolează rezultatele testelor de celule T in vitro. Într-adevăr, pacienții cu CD pot poseda celule T capabile să răspundă ex vivo la peptidele aveninei imuno-dominante, dar frecvența și consistența acestor celule T în sânge este foarte mică, la fel ca și rata de activare a acestora după consumul de doze de ovăz consumate în mod obișnuit până la 100 g/zi) [20]. Prin urmare, relația dintre semnalele anticorpilor și răspunsurile celulelor T, astfel cum a fost stabilită pentru gliadine în grâu și prolamine în grâu, orz și secară, nu ar trebui să fie pur și simplu extrapolată la ovăz. Fără confirmare prin alte metode de testare și din provocările de hrănire și măsurători in situ, datele privind diferențele presupuse în toxicitatea soiurilor de ovăz sunt înșelătoare pentru populația generală de pacienți. Acestea pot pune în pericol încrederea pacienților în consumul de ovăz și ar putea duce la screening și selecție sau respingerea soiurilor de ovăz fără o bază științifică adecvată.

4. Contribuția ovăzului la o dietă sănătoasă fără gluten

Avantajele consumului de ovăz pentru sănătate sunt în general recunoscute. Cercetările cu privire la beneficiile sănătății ovăzului au fost acumulate în ultimele trei decenii. În special, proprietățile hipocolesterolemiante ale ovăzului au fost documentate. Alte date descriu, de asemenea, beneficiile cardiovasculare ale ovăzului dincolo de scăderea nivelului de colesterol prin efecte pozitive asupra nivelului glicemiei și printr-o mai bună gestionare a greutății corporale și a tensiunii arteriale. Aceste caracteristici sunt atribuite în principal conținutului ridicat de beta-glucani specifici ovăzului, care sunt fibre alimentare solubile. În plus, fibrele de ovăz măresc volumul fecal, care contribuie la un scaun normal și au un impact pozitiv asupra funcționării microbiomului. Mai multe mențiuni de sănătate referitoare la aceste subiecte au fost aprobate de Food and Drug Administration (FDA) din S.U.A. și Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) din Europa (a se vedea caseta 1). Acestea sunt descrise și explicate în detaliu în altă parte [37]. Ovăzul este în general consumat ca produse din cereale integrale. În prezent, interesul pentru alimentele din cereale integrale crește rapid. Aportul de cereale integrale și fibre de cereale a fost invers legat de riscul de boli cronice și cu mortalitate totală și cauză specifică redusă [38,39].

Caseta 1.

Declarațiile de sănătate aprobate de Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) relevante pentru ovăz (a se vedea, de exemplu, ref [36]).

Beta-glucanii (3 g/zi) contribuie la menținerea nivelului normal de colesterol din sânge (UE 432/2012)

Consumul de beta-glucani din ovăz și orz ca parte a unei mese (4 g/30 g carbohidrați) contribuie la reducerea creșterii glicemiei după acea masă (UE 432/2012)

Fibrele din cereale de ovăz contribuie la o creștere a volumului fecal (UE 432/2012)

Reducerea consumului de grăsimi saturate contribuie la menținerea nivelului normal de colesterol din sânge (UE 432/2012)

S-a demonstrat că beta-glucanul de ovăz (3 g/zi) scade/reduce activ colesterolul din sânge. Colesterolul ridicat este un factor de risc în dezvoltarea bolilor coronariene (UE 1160/2011)

Compușii bioactivi specifici ovăzului mai puțin cunoscuți sunt avenantramidele (conjugate de amină fenolică) [40], care conferă ovăzului proprietățile lor antiinflamatorii prin suprimarea prostaglandinei E2 [41], au o capacitate antioxidantă puternică și prezintă activitate antihistaminică. Acești compuși suprimă, de asemenea, proliferarea celulelor musculare netede vasculare, proces cunoscut ca fiind un factor care contribuie la dezvoltarea aterosclerozei [42].

Conținutul de proteine ​​din grâul de ovăz este relativ ridicat (15% -20% în greutate). Digestibilitatea proteinelor din ovăz este ridicată (90%), ceea ce este comparabil cu digestibilitatea proteinelor din orez și porumb. Majoritatea (85% -90%) a proteinelor din ovăz este formată din globuline, spre deosebire de grâu, în care marea majoritate este formată din gluten. Compoziția proteinelor din ovăz se potrivește bine nevoilor umane de aminoacizi esențiali; cantitățile de lizină și treonină din ovăzul cu cereale integrale aproape îndeplinesc cerințele dietetice (80% pentru ambii aminoacizi [43]).

Amidonul este componenta principală a bobului de ovăz: 60% din greutatea totală uscată. Raportul amilopectină: amiloză este de aproximativ 3. Digestibilitatea amidonului de ovăz este de aproximativ 100%. Amidonul de ovăz se digeră lent, parțial datorită prezenței unor cantități mari de fibre și a conținutului ridicat de ulei din ovăzul cu cereale integrale, care întârzie golirea stomacului și îmbunătățește digestia. Acest lucru are ca rezultat o alimentare treptată de glucoză în intestin, care menține o lungă senzație de sațietate. Ca urmare, alimentele cu ovăz integral au un indice glicemic scăzut (IG), ceea ce este avantajos în cazurile de diabet și obezitate [37,44].

În comparație cu alte cereale, boabele de ovăz au un conținut relativ ridicat de ulei, în medie de 7% ulei, dar unele soiuri pot avea până la 18% [45]. Cei mai abundenți acizi grași sunt acizii palmitici (C16: 0; 20%), oleic (C18: 1; 35%) și acizii linoleici (C18: 2; 35%), care reprezintă aproximativ 90% -95% din acizi grași totali. Cea mai mare parte este astfel nesaturată, dar există mai mult omega-6 decât omega-3. Acidul alfa-linolenic (18: 3, omega-3) este prezent în mod special în germenii de ovăz. Conținutul ridicat de lipide poate avea, de asemenea, un efect negativ asupra calității senzoriale a produselor de ovăz din cauza oxidării lipidelor, care produce hidroperoxizi de acizi grași și aldehide volatile, provocând râncezire. Prin urmare, înainte de prelucrarea ulterioară, ovăzul este cuptor - un tratament la temperaturi ridicate pentru a inactiva în special lipazele.

Conștientizarea faptului că produsele din ovăzul integral au potențialul de a avea un impact pozitiv asupra multor afecțiuni legate de sănătate asociate bolilor coronariene, diabetului, sațietății/gestionării greutății (indice gliceamic scăzut [IG]), iar tensiunea arterială este încă limitată în rândul consumatorilor, precum și în domeniul medical. Afirmațiile de sănătate fundamentate pot fi utile pentru a educa consumatorul cu privire la relația importantă dintre comportamentul alimentar sănătos și prevenirea bolilor. Cu toate acestea, aceste mențiuni de sănătate trebuie să fie aduse la cunoștința publicului prin comunicări direcționate, reclame și etichetarea produselor.

5. Concluzii

Mulțumiri

Autorii au primit sprijin pentru scrierea acestui studiu de la TRAFOON (Rețeaua alimentară tradițională pentru îmbunătățirea transferului de cunoștințe pentru inovație, proiect FP7-KBBE nr. 613912). Cercetarea lor a fost susținută parțial de programul de cercetare DLO/Wageningen „Plant and Animal for Human Health” (KB-05-001-019-PRI; KB-15-001-007) al Ministerului Afacerilor Economice al Olandei și al Proiectul Fondurilor Europene pentru Dezvoltare Regională (EFRO) „Noi metode de detectare a glutenului care induce glutenul care induce boala celiacă în hrănire” (2011-018974).

Conflicte de interes

Autorii nu declară niciun conflict de interese. Sponsorii nu au avut nici un rol în colectarea, analiza sau interpretarea datelor, în scrierea manuscrisului sau în decizia de a publica rezultatele.