mitä syödä terveen mitokondrion polttoaineeksi

Kuva: Explode/.com

vaikka vähän, mitokondriot saattavat olla vain yksi solujen tärkeimmistä komponenteista. Saatat muistaa lukion biologiasta, että mitokondriosi ovat solujesi energiaa tuottava organelli (”voimanpesä”). Nykytutkimuksessa näiden organellien toiminta on kuitenkin paljon muutakin kuin vain energiantuotantoa. Mitokondrioiden toimintahäiriöt voivat myös edistää kroonista sairautta, ja se on yhdistetty ainakin yhteen ikääntymisteoriaan.

mikä on paras tapa pitää mitokondriot terveinä optimaalisen energian ja hyvinvoinnin saavuttamiseksi? Katsotaan, mitä kirjallisuus sanoo.

mitokondriot 101

jos perusbiologia on ruosteessa, tässä muutamia paljaita mitokondrioiden perusasioita, joten olemme kaikki samalla sivulla:

Kuva: Vectormine/.com

lähes jokaisessa solussa on mitokondrioita, ja joillakin soluilla, kuten sydän-ja lihassoluilla, on useita mitokondrioita, jotka käsittelevät tarvittavan energiamäärän solua kohti. Se on tämän organelle että soluhengitys tapahtuu syntetisoida ATP (Adenosiinitrifosfaatti), energiamolekyyli käytetään lukuisissa kehon prosesseja. Kaksi tärkeintä aerobista reittiä, joita suositaan, koska ne luovat suuremman määrän ATP: tä, ovat sitruunahappokierto, joka tunnetaan myös nimellä Krebs-sykli, ja oksidatiivinen fosforylaatio, joka tunnetaan myös nimellä elektroninsiirtoketju.

näiden reaktioiden yksinkertaistettu kaava on, että happi ja glukoosi käyvät läpi reaktion, jossa hiilidioksidi, vesi, ATP ja ROS eli reaktiiviset happilajit ovat vapaita radikaaleja tai varautuneita hiukkasia. Glukoosin ei tarvitse olla ainoa polttoainelähde, vaan proteiini ja rasva voidaan hajottaa molekyyliksi, joka käy läpi Krebs-kierron ja oksidatiivisen fosforylaation muodostaen ATP: tä.

useilla ravintoaineilla on tärkeä rooli ATP: n tuotannossa, erityisesti B-vitamiineilla ja koentsyymillä Q10. Sekä Krebs-syklissä että oksidatiivisessa fosforylaatiossa molekyyli nad+ syntetisoidaan joko tryptofaanista tai niasiinin versioista (nikotiiniamidi, nikotiinihappo jne.), toimii elektronin hyväksyjänä ja luovuttajana eri vaiheissa. FADH2 tekee samoin, ja se syntetisoidaan riboflaviinista ja kahdesta ATP: stä. Oksidatiiviseen fosforylaatioprosessiin osallistuvissa komplekseissa CoQ10 auttaa elektronin siirrossa osana ATP: n synteesiä. Karnitiini toimii rasvahappojen sukkulana beetaoksidaation aikana, jolloin rasvat ovat saatavilla ATP: n synteesiin.

kuten on todettu, tämän prosessin aikana syntyy vapaita radikaaleja. Vaikka näillä on tärkeä rooli kehossasi, mukaan lukien signalointimolekyyleinä toimivat, nämä vapaat radikaalit voivat myös aiheuttaa vahinkoa. Kun vapaiden radikaalien taso hukuttaa kehon kykyä käsitellä niitä, joka tunnetaan antioksidanttikapasiteettina, se luo niin sanottua oksidatiivista stressiä. Kuten monissa asioissa, tasapaino vapaiden radikaalien ja antioksidanttien välillä on avain terveyden ylläpitämiseen. Vapailla radikaaleilla on myös mahdollisuus vahingoittaa kalvoa lipidiperoksidaation kautta.

glutationi on tärkein solunsisäinen antioksidantti, jonka elimistösi voi syntetisoida, ja ruokavaliossa on useita muita: A -, C -, E -, sinkki -, seleeni-ja monet fyto-aineet. Viime vuosikymmeninä, paljon tutkimusta on mennyt antioksidantteja, koska osuudet, että oksidatiivinen stressi pelaa monissa sairauksissa ja mahdollisuus antioksidantteja torjua näitä ongelmia. Oksidatiivisen stressin ehkäiseminen ja vähentäminen on monimutkaisempaa kuin pelkän antioksidanttisaannin lisääminen, mutta se auttaa.

vaikka Energia ja ROS-tuotanto ovat mitokondrioiden elintoimintoja, on tässä organellessa paljon muutakin kuin tämä rooli. Mitokondrioiden lisäfunktioita ovat:

• aminohappojen metabolia ja homeostaasi
• apoptoosi ja autofagiasetaatio
• kalsiumin homeostaasi ja kalvopotentiaali
• immuunijärjestelmän toiminta
• raudan aineenvaihdunta ja hemisynteesi
• lipidien aineenvaihdunta
• välittäjäaineiden signaloinnin säätelijät
• signalointimolekyyleillä (Ros ja H2O2)
• steroidisynteesi
• lämmöntuotanto

mitokondrioilla on oma DNA eli mtDNA, ja ne ovat ainoita organelleja, joilla on oma DNA. Mitokondriaalinen DNA periytyy äidin kautta, toisin kuin ydin-DNA, joka sisältää molemmilta vanhemmilta perimäsi geneettisen informaation. Tämä johtuu munasolun mitokondrioista, jotka tuottavat mtDNA: ta jälkeläisille.

mtDNA on alttiimpi vaurioille (mutaatiot mukaan lukien) kuin ydin-DNA, mikä johtuu todennäköisesti DNA: ta vaurioilta suojaavien histonien puutteesta, mtDNA: n läheisyydestä ROS-tuotantoon, rajallisesta DNA: n korjausjärjestelmästä, rajallisesta oikolukukyvystä replikaation aikana sekä ROS: stä, reaktiivisista typpilajeista ja muista mitokondrioissa tuotetuista tuotteista, jotka voivat vaurioittaa DNA: ta.

miksi mitokondrioiden terveydellä on merkitystä

on primaarisia mitokondrioiden häiriöitä, joista osalla on geneettinen komponentti. Mitokondriosairauksien esiintyvyys on arviolta 1:5 000, mikä tekee niistä yhden yleisemmistä aineenvaihduntaan liittyvistä synnynnäisistä virheistä. Rasvahappojen hapettumishäiriöillä on myös patofysiologiassaan mitokondrioiden toimintahäiriö.

jopa suurin osa väestöstä, jolla on geneettinen kyky terveisiin mitokondrioihin, voi päätyä toimintahäiriöisiin mitokondrioihin, jotka edistävät sairauksia. Ympäristömyrkkyjen aiheuttamat vahingot, erityisesti epäpuhtauksien kertyminen, huono uni, krooninen stressi, hyperglykemia, oksidatiivinen stressi, kuparin myrkyllisyys (erityisesti aivojen mitokondriot), raskasmetallit (kuten nikkeli) ja muut tekijät johtavat toiminnan menetykseen.

tämä voi ilmetä seuraavilla tavoilla: mitokondrioiden määrä on pienempi kuin on tarpeen, suorituskyvyn kannalta välttämättömien substraattien riittämätön määrä, kalvojen vaurioituminen tai ATP-synteesin toimintahäiriöihin johtavat ongelmat. Tuloksena on ATP: n tai soluenergian väheneminen, vapaiden radikaalien lisääntyminen ja riippuvuus vaihtoehtoisista energiasynteesin väylistä. Mikä tahansa näistä ongelmista tai niiden yhdistelmä voi aiheuttaa terveysongelmia.

mitokondrio-ongelmien ja niihin liittyvien häiriöiden oireet ulottuvat paljon pidemmälle kuin väsymysongelmiin, vaikka se on yksi niistä. Huono mitokondrioiden toiminta on yhdistetty:

• ikääntyminen
• Alzheimerin tauti
• ateroskleroosi
• kaksisuuntainen mielialahäiriö
• syöpä
• sydän-ja verisuonitauti
• krooninen väsymysoireyhtymä
• krooninen munuaissairaus
• masennus
• diabetes
• Rasvamaksatauti
• fibromyalgia
• hedelmättömyys-ja lisääntymisongelmat
• tulehduksellinen suolistosairaus
• insuliiniresistenssi
• MS-tauti
• neurodegeneratiiviset häiriöt
• alkoholiton Rasvamaksatauti
• lihavuus
• Parkinsonin tauti
• psyykkiset häiriöt
• ihosairaudet

mitokondrioiden ravitseminen

mitokondrioiden ravitsemiseen on monia eri komponentteja terveyden optimoimiseksi. Ensinnäkin on hyödyllistä tunnistaa alueet, joilla voi olla altis ongelmille. Kyse voi olla ympäristömyrkkyjen tai jonkin muun edellä luetellun vahingollisen esineen aiheuttamasta vahingosta, kuten huonosta unesta, liikunnan puutteesta ja huonosta ruokavaliosta.

seuraavaksi on tärkeää tietää, mitkä ravintoaineet ruokkivat mitokondrioita maksimaalisen terveyden vuoksi.

hyvä aloituspaikka on varmistaa, että mitokondrioiden toimintaan eli energiantuotantoon tarvittavat substraatit ja koentsyymit ovat riittäviä:

• B-vitamiinit-eri B-vitamiinit kaikilla on keskeinen rooli mitokondrioiden toiminnassa ja energiantuotannossa, ja puute tahansa voi edistää toimintahäiriöitä.
  • tiamiini (B1) osallistuu sitruunahappokiertoon ja lisää pyruvaatin kataboliaa asetyyli-CoA: ksi syklin aloittamiseksi.
  • riboflaviinin (B2) rooli hengitystieketjussa
  • nad+ tai NADH, oksidatiivisen fosforylaation keskeinen komponentti, syntetisoidaan niasiinista (B3). Vaikka niasiinilisä voi auttaa, jotkut ovat alkaneet täydentää nikotiiniamidi ribosidi, nad+ esiaste, ja NADH. Yhdessä avoimessa tutkimuksessa nad+ – pitoisuudet seerumissa nousivat niillä, jotka saivat 1 000 mg NR: ää kahdesti vuorokaudessa. Toisessa tutkimuksessa NADH: n ja CoQ10-lisäravinteen yhdistelmä johti ATP: n tuotannon paranemiseen ja oksidatiivisen stressin vähenemiseen kroonista väsymysoireyhtymää sairastavilla potilailla.
  • pantoteenihappo (B5) on osa koentsyymi A: ta ja sillä on rooli beetaoksidaatiossa.
  • pyridoksiini (B6) voi toimia antioksidanttina estäen lipidiperoksidaatiota ja sillä on myös keskeinen rooli, muun muassa kofaktorina monissa entsymaattisissa reaktioissa, aminohappojen aineenvaihdunnassa.
  • biotiinia (B7) tarvitaan myös rasvahappojen hapettumiseen ja glukoneogeneesiin koentsyyminä.
  • folaatti (B9) on välttämätön mtDNA: n terveyden ylläpitämiseksi, ja sillä on keskeinen rooli yhden hiilen aineenvaihdunnassa monien muiden B-vitamiinien ohella. Vaikka monet yhden hiilen toiminnot tapahtuvat mitokondrioiden ulkopuolella, se vaikuttaa myös moniin keskeisiin toimintoihin, kuten NADH: n ja antioksidanttitasapainon tuotantoon. Noin kolmanneksesta puoleen folaateista sijaitsee mitokondrioissa.
  • Kobalamiinilla (B12) on myös merkitystä mtDNA: n terveydelle ja sillä on merkitystä aminohapposynteesissä sekä rasvan ja hiilihydraattien aineenvaihdunnassa.
• karnitiini (L-karnitiini tai asetyyli-L-karnitiini) – Tämä ravintoaine on ratkaisevan tärkeä beetaoksidaatiolle tai rasvahappojen hajoamiselle energiaksi. Karnitiini auttaa kuljettamaan asyyli-Co-A: ta, rasvan hajoamisen lopputuotetta, joka tulee beetaoksidaatioprosessiin asetyyli-CoA: ksi, jota käytetään Krebs-syklissä ATP-energian luomiseksi mitokondrion kalvojen yli. Beetaoksidaatio on keskeinen osa energian homeostaasia, sillä rasvahapot ovat tärkeä energianlähde kenelle tahansa, ei vain niille, jotka kuluttavat paljon rasvaa. Hiiritutkimuksessa todettiin, että täydentäminen L-karnitiinilla johti beetaoksidaation säätelyyn ja esti alkoholittoman steatohepatiitin, alkoholittoman rasvamaksataudin, etenemisen. Toisessa hiiritutkimuksessa havaittiin, että asetyyli-L-karnitiinin ottaminen vähensi arseenin negatiivista vaikutusta muun muassa parantamalla mitokondrioiden toimintaa ja vähentämällä oksidatiivista stressiä.
• CoQ10 – CoQ10 on kalvossa istuva lipofiilinen molekyyli, joka toimii elektroninkantajana oksidatiiviseen fosforylaatioon kuuluvissa komplekseissa. Se toimii myös antioksidanttina ja sillä on muutamia muita toimintoja. CoQ10 on yksi tutkitummista mitokondriotuen lisäravinteista. Eräässä solututkimuksessa UVB-säteilyn vaurioittamilla ihmisen sarveiskalvon epiteelisoluilla oli parempi elinikä ja mitokondrioiden toiminta säilyi, kun niitä hoidettiin CoQ10: llä. Käsiteltyjen solujen ATP: n tuotanto ei myöskään vähentynyt.
• kreatiini – kreatiini toimii ATP: n puskurina ja auttaa sekoittamaan suurienergiaisia fosfaatteja mitokondrioista sytoplasmaan.

toinen keskeinen mitokondrioravinteiden kategoria ovat antioksidantit. Kuten on todettu, nämä auttavat ylläpitämään tasapainoa ROS-tuotannon ja antioksidanttikapasiteetin välillä oksidatiivisen stressin ja siihen liittyvien toimintahäiriöiden ja sairauksien ehkäisemiseksi ja vähentämiseksi. Joitakin keskeisiä tutkittuja antioksidantteja yhdessä mitokondrioiden terveyden kanssa ovat:

• ALA (alfa-lipoiinihappo) – eräässä naarashiirillä tehdyssä tutkimuksessa ALA -, CoQ10-ja E-vitamiinin yhdistelmä lisäsi mitokondrioproteiinin ilmentymistä ja vähensi oksidatiivisia vaurioita. Pieni ihmiskoe niillä, joilla on mitokondrion häiriöt löytyi hyötyä yhdistelmä ALA, kreatiini, ja CoQ10, etuja eri korvike markkereita soluenergian toimintahäiriö.
• karotenoidit-erityisesti lykopeeni
• Epigallokatekiinigallaatti (EGCG; vihreä tee) – mitokondrioiden biogeneesi
• glutationi-tärkein solujen välinen antioksidantti
• melatoniini – tämä hormoni säätelee muutakin kuin uni / valvejaksoa; se on myös voimakas antioksidantti
• NAC (N-asetyylikysteiini) – glutationisynteesin esiaste
• polyfenolit – kversetiini, resveratroli, hydroksityrosoli (jota esiintyy oliiveissa ja oliiviöljyssä) – nämä keräävät ROS: ia, moduloivat mitokondrioiden biogeneesiä, irrottavat oksidatiivisen fosforylaation ja moduloivat MPTP: n avautumisen, vaikuttavat ATP: n synteesiin ja säätelevät apoptoosia
• proantosyanidiinit – kasviperäisissä elintarvikkeissa
• seleeni – oikeassa tasapainossa seleeni suojaa oksidatiiviselta stressiltä. Liiallinen seleeni voi kuitenkin aiheuttaa ongelmia.
• C – vitamiini-toinen keskeinen antioksidantti, joka suojaa oksidatiiviselta stressiltä.
• E – vitamiini-hiiritutkimuksessa e-vitamiinilisä, erityisesti CoQ10-lisän rinnalla, johti ikään liittyvien toiminnallisten häiriöiden vähenemiseen sekä karbonyylipitoisuuden vähenemiseen aivojen, maksan ja luurankolihasten mitokondrioissa potilailla, joille oli annettu joko CoQ10 tai näiden yhdistelmä. Toisessa rottatutkimuksessa, jossa tarkasteltiin ikääntymisen vaikutusta aivojen mitokondrioiden toimintaan, e-vitamiinilisä esti oksidatiivisen stressin lisääntymisen ja palautti mitokondrioiden hengityksen vähenemisen annosriippuvaisesti ja ylläpiti mitokondrioiden biogeneesiä aivojen synaptisilla alueilla.
• sinkki – sinkillä on kalsiumin ohella tärkeä rooli mitokondrioiden redox-säätelyssä sen lisäksi, että se on tärkeä antioksidantti. Seleenin tavoin liiallinen sinkki voi kuitenkin pikemminkin edistää oksidatiivista stressiä kuin lievittää sitä. Eräässä rottatutkimuksessa seleeni ja sinkki suojasivat oksidatiiviselta stressiltä ja säilyttivät glutationitasot rotilla, jotka kokivat proteiinin aliravitsemuksen aiheuttamaa oksidatiivista stressiä.

kuten mainittiin, on myös joitakin keskeisiä elintapatekijöitä, jotka lisäävät mitokondrioiden kokonaisterveyttä. Joitakin tärkeimpiä mitokondrioterveyden kannalta harkittavia ovat:

• liikunta-joidenkin mitokondrioiden häiriöt, saatat joutua tekemään niin ohjauksessa lääkäri tai ammattilainen, koska liikunta-intoleranssi on yleistä. Kuinka vastavaikuttavalta se tuntuukaan, liikunnan tuoma hyödyllinen stressi auttaa rakentamaan vahvempia mitokondrioita, joskin liiallinen liikunta voi osaltaan vaikuttaa ongelmaan.
• pätkäpaasto ja kalorirajoitus – one-katsauksessa todettiin, että kalorirajoitusten tulokset mitokondrioiden terveyden kannalta vaihtelivat tutkimuksesta toiseen, mutta yleensä ROS-generaatio väheni. Joissakin tutkimuksissa havaittiin mitokondrioiden biogeneesin lisääntymistä ja sirt3: n, joka moduloi eri mitokondrioentsyymien toimintaa, kasvua.
• ketogeeninen ruokavalio – ketogeenisen ruokavalion on osoitettu vähentävän mitokondrioiden tuottamien ROS-ja muiden vapaiden radikaalien määrää.
• matalammat stressitasot – mitokondriot voivat aistia ja reagoida stressitekijöihin. Tämä voi olla yksi syy ylenpalttiseen stressiin, oli se sitten työstä tai sosiaalisesta tai ihmissuhteesta johtuvaa stressiä, joka osaltaan edistää kroonista sairautta. Löytää tapoja vähentää stressiä ja sisällyttämällä stressiä helpottavia harjoituksia, kuten mindfulness ja meditaatio, voi olla keskeinen osa auttaa yleistä terveyttä, samoin kuin mitokondrioiden.
• vähennä altistumista ympäristömyrkyille

näiden kolmen kategorian lisäksi on joitakin tutkimuksia, jotka viittaavat muihin yrtteihin ja aineisiin, jotka voivat myös auttaa mitokondrioiden terveyttä:

• kurkumiini (kurkuma) – ehkäisee mitokondrioiden toimintahäiriöitä aivoissa
• tauriini – säätelee mitokondrioiden proteiinisynteesiä, joka sitten parantaa elektroninsiirtoketjun kapasiteettia ja suojaa oksidatiiviselta stressiltä
• Yerba Mate – stimuloi mitokondrioiden biogeneesiä

monet edellä mainittuja hyödyllisiä aineita tutkineet tutkimukset ovat edelleen in vitro-tutkimuksessa ja eläinkokeiden taso, eli se ei välttämättä ole sama kliinisessä käytännössä kuin se on laboratoriossa, kuten monet asiat. Terveellisten mitokondrioiden kannalta elintärkeistä elementeistä on kuitenkin olemassa muutamia keskeisiä otteita: antioksidantteja, B-vitamiineja, värikkäitä ruokia ja polyfenoleja.

Mitokondrioseuran konsensus primaaristen mitokondriohäiriöiden hoidosta sisältää erityistä hoitoa puudutusta vaativien sairauskohtausten tai leikkausten aikana sekä muutamia vitamiineja ja ravintoaineita, joita käytetään yleisesti käytännössä, huolimatta rajallisesta tutkimuksesta, joka vahvistaa käytön:

• ALA
• B-vitamiinit, erityisesti riboflaviini ja foliinihappo
• CoQ10
• kestävyysliikunta käyttäen yhdistelmänä vastustuskykyä ja etenevää liikuntaa valvotusti alkaen matalan tason harjoittelusta.
• L-karnitiini

Mitokondriohoitojen Cochrane-katsauksessa ei löytynyt vahvaa näyttöä mitokondriosairauksien hoidosta, vaikka siinä todetaan, että lisätutkimuksia tarvitaan. Yleensä hoito mitokondrioiden toimintahäiriö käyttäen antioksidantteja, vitamiineja, mineraaleja ja muita ravintoaineita on tutkimuksen alkuvaiheessa suhteellisen vähän ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa ja satunnaistetuissa kontrolloiduissa tutkimuksissa, joten suuri osa tuesta perustuu mekanististen ja eläinkokeiden sekä anekdoottisia todisteita kliinisestä käytännöstä korkealaatuisten tutkimusten sijaan.

Food First Approach: Diet to Improve mitokondrion Health

on joitakin asioita, joita voi tehdä sen perusteella, mitä kirjallisuus on tähän mennessä osoittanut. Pohjana hyvä aloituspaikka on värikäs, kasvipohjainen ruokavalio, joka on täynnä kokonaisia luomuruokia.

tässä muutamia ideoita ruoista ja juomista, joiden avulla voit alkaa optimoida mitokondrioterveyttäsi:

• vihreä tee
• runsaasti ALA-arvoista ruokaa: punajuurta, parsakaalia, brusselin ituja, porkkanaa, elimenlihaa ja tomaattia.
• runsaasti B-vitamiineja sisältävät elintarvikkeet, erityisesti liha, pähkinät, elimellinen liha ja siemenet.
• runsaasti karnitiinia sisältävät elintarvikkeet: parsa, naudanliha ja kana
• runsaasti CoQ10: tä sisältävät elintarvikkeet: parsakaali, kukkakaali, kala, linssit, liha, elin lihat, seesaminsiemenet, soijapavut, pinaatti, ja mansikat.
• elintarvikkeet, joissa on runsaasti seleeniä (parapähkinät, kana, munat, sianliha, tonnikala ja kalkkuna) ja sinkkiä (adzukin siemenet, kurpitsansiemenet, seesaminsiemenet, osterit ja kalkkuna)
• runsaasti värikkäitä vihanneksia ja hedelmiä ja runsaasti antioksidantteja ja fytoravinteita, erityisesti karotenoideja, resveratrolia, kversetiiniä ja proantosyaaneja. Joitakin esimerkkejä ovat mantelit, aprikoosit, parsa, avokado, banaanit, punajuuret, porkkanat, greippi, viinirypäleet, guava, lehtikaali, sipuli, appelsiinit, pekaanipähkinät, kurpitsa, kvinoa, rutabaga, pinaatti, mansikat, tomaatit ja vesimeloni.
• mausteet, erityisesti basilika ja kurkuma.

ne, jotka tuntevat tarvitsevansa lisätukea ruokavalion lisäksi, voivat tutkia mitokondrioiden tukea täydentävässä muodossa, kuten tutkitummin ALA, karnitiini ja CoQ10. Keskustele lääkärisi, ravitsemusterapeutin tai muun terveydenhuollon ammattihenkilön kanssa keskustellaksesi tilanteesi parhaista vaihtoehdoista.