Čo je CHOLÍN a aké má účinky? Spoznajte príznaky nedostatku. Potravinové zdroje i výživový doplnok?

Čo je cholín?

Cholín je organická esenciálna mikroživina vyznačujúca sa mnohými biologickými funkciami. V ľudskom organizme sa zapája do rôznych fyziologických procesov a preto je dôležitý pre naše celkové zdravie a správne fungovanie.

Často sa zaraďuje medzi vitamíny skupiny B (niekedy sa označuje tiež ako vitamín B4) najmä kvôli určitým podobnostiam, avšak cholín nie je ani vitamín ani minerál.

Z chemického hľadiska je cholín kladne nabitý kvartérny amín s tromi naviazanými metylovými skupinami. Jeho molekulová hmotnosť je 104 g/mol a je rozpustný vo vode. Práve štruktúra cholínu je kľúčová pre jeho regulačnú aktivitu v tele.

Cholín je nevyhnutnou súčasťou bunkových membrán, zabezpečuje fungovanie orgánov ako je pečeň, mozog, nervová sústava či svaly. Podieľa sa na metabolických procesoch, je prekurzorom pre iné dôležité látky, ako napríklad acetylcholín, fosfatidylcholín a iné, v tehotenstve je potrebný pre správny vývoj a vývin plodu.

Ľudský organizmus si vie určité malé množstvá cholínu vyprodukovať aj svojpomocne, a to konkrétne v pečeni z aminokyseliny serín. Toto množstvo však nepostačuje na pokrytie adekvátnej dennej potreby.

Preto je cholín považovaný za esenciálnu látku, tzn. aby človek predchádzal vzniku nedostatku a následným zdravotným problémom, je odkázaný na príjem dostatočného množstva cholínu v potrave alebo v doplnkoch výživy.

Medzi najbohatšie potravinové zdroje cholínu patria živočíšne produkty – ako je živočíšna pečeň, rôzne druhy mäsa, vajcia, losos, mlieko, a rastlinné produkty – pšeničné klíčky, strukoviny, ružičkový kel, brokolica, karfiol, mandle, celozrnné obilniny alebo semená.

Hoci bol cholín po prvýkrát objavený už v roku 1862, jeho nutričná dôležitosť bola objasnená len pomerne nedávno.

Za objaviteľa cholínu sa považuje nemecký chemik Adolph Strecker, ktorý túto dusíkatú zlúčeninu izoloval zo žlče prasiat a volov. Varením žlče obsahujúcej lecitín pozoroval vznik novej látky, ktorú pomenoval cholín. Názov bol odvodený od gréckeho slova pre žlč – „chole“.

O pár rokov neskôr bol cholín syntetizovaný aj v laboratórnych podmienkach. Aj napriek objavu cholínu však ľudia dlhé dekády rokov nevedeli o jeho dôležitosti pre ľudský organizmus a príčine ochorení, ktoré spôsoboval jeho nedostatok.

Od tridsiatych rokov 20. storočia sa uskutočnilo mnoho pozorovaní a štúdií na zvieratách, ktoré potvrdili funkciu cholínu ako esenciálnej živiny, ktorej nedostatok viedol najmä k poškodeniu pečene zvierat spôsobenému jej stukovatením.

No ani tieto pozorovania nenaviedli ľudí k tomu, že by predpokladali rovnaké pôsobenie cholínu aj v ľudskom organizme. A to až do roku 1998.

Po sérii pozorovaní, kedy sa u ľudí s deficitom cholínu vyvinulo poškodenie a stukovatenie pečene bol cholín v roku 1998 uznaný ako esenciálna mikroživina nevyhnutná pre správne fungovanie organizmu a zároveň sa stanovili oficiálne odporúčania na jeho denný referenčný príjem v potrave.

Cholín je pre náš organizmus nevyhnutný počas celého života, tzn. vo všetkých fázach jeho vývinu, v dospelosti a aj v starobe. Je nevyhnutné dbať na jeho príjem v správnych množstvách.

Jeho nedostatok alebo naopak nadbytok môže viesť v organizme k rade porúch a poškodení. Od vrodených vývojových porúch u detí až po srdcovo-cievne ochorenia, poruchy pečene, nervové poruchy, či vznik nádorov u dospelých.

Prečo je cholín pre nás dôležitý?

Cholín predstavuje pre naše telo nenahraditeľnú živinu. Miera jeho nevyhnutnosti sa môže prirovnať napríklad k potrebe vitamínov alebo minerálov.

Jeho pôsobenie je komplexné, podieľa sa na širokej škále procesov, najmä tých metabolických.

Jednou z hlavných úloh cholínu je tá, že vystupuje ako donor metylových skupín (v štruktúre má 3 metylové skupiny). Znamená to, že tieto metylové skupiny poskytuje v rôznych reakciách iným látkam za vzniku niekoľkých kľúčových zlúčenín.

Je súčasťou štruktúry dôležitého neurotransmitera acetylcholínu.

Predstavuje tiež hlavnú zložku fosfolipidov, konkrétne fosfatidylcholínu a sfingomyelínu. Ide o lipidy, ktoré sú základnými stavebnými jednotkami bunkových membrán, prispievajú k ich fluidite, priepustnosti a štrukturálnej integrite. Zachováva tak správne fungovanie buniek rôznych častí organizmu.

Fosfatidylcholín je okrem iného aj súčasťou lipoproteínov s veľmi nízkou hustotou (VLDL, very low density lipoproteins). Tie sa tvoria v pečeni za prítomnosti ďalších tukov (triacylglycerolov) a následne cirkulujú v krvi. To vedie k odstraňovaniu tukov z pečene.

Cholín je taktiež prekurzorom pre syntézu betaínu, ktorý pôsobí ako osmolyt v obličkách. Jeho úlohou je regulovať osmotický tlak a udržiavať homeostázu v bunkách.

Vo všeobecnosti má teda cholín podiel:

• na štruktúre a signálnej funkcii bunkových membrán,
• na správnom fungovaní mozgu a nervovej sústavy,
• na zachovaní kognitívnych funkcií (pamäť, pozornosť, vnímanie, myslenie, učenie),
• na zdraví pečene a metabolizme tukov,
• na pohybe, kontrakcii hladkých svalov alebo regulácii srdcovej frekvencie.

Nezastupiteľnú úlohu zohráva cholín aj v období tehotenstva a dojčenia. Podieľa sa na životne dôležitých procesoch, ako je tvorba neurálnej trubice (základ centrálnej nervovej sústavy u plodu), expresia génov a skorý vývoj mozgu, po narodení dieťaťa aj na podpore kognitívneho vývoja či funkcie pečene.

Zdrojom cholínu je aj náš organizmus

De novo syntéza cholínu v ľudskom organizme prebieha v pečeni. Najskôr prebieha proces metylácie zlúčeniny fosfatidyletanolamín, pri ktorom vzniká fosfatidylcholín (inak nazývaný aj lecitín). Následne z fosfatidylcholínu pôsobením enzýmu fosfolipáza vzniká cholín.

Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom transferáza, ktorý je syntetizovaný za pomoci estrogénov.

Vďaka tomu, že ženy majú v porovnaní s mužmi vyššie hladiny estrogénov v tele, sú vo všeobecnosti odolnejšie voči nedostatku cholínu.

Druhý spôsob tvorby cholínu je jeho uvoľňovanie počas biosyntézy fosfatidylserínu z fosfatidylcholínu.

Tieto endogénne procesy však vyprodukujú len malé množstvo cholínu. Nakoľko je denná potreba cholínu pre ľudský organizmus vyššia, je potrebné ho dopĺňať aj v strave.

Kým v organizme sa cholín tvorí primárne vo forme fosfatidylcholínu, v potrave sú hlavným zdrojom cholínu zlúčeniny ako

• v tukoch rozpustné fosfatidylcholín a sfingomyelín
• a vo vode rozpustné fosfocholín, glycerofosfocholín alebo voľný cholín.

Čo sa deje s cholínom v našom tele?

Po prijatí potravy sa v tráviacom trakte za pomoci tráviacich enzýmov uvoľňuje z niektorých zlúčenín voľný cholín, niektoré cholínové zlúčeniny sa vstrebávajú celé.

Vo vode rozpustné formy, tzn. voľný cholín, fosfocholín a glycerofosfocholín sa vstrebávajú v hornej časti tenkého čreva za pomoci špecifických transportérov. Vstupujú do portálneho obehu a končia v pečeni.

V tukoch rozpustné formy, tzn. fosfatidylcholín a sfingomyelín sa vstrebávajú v neporušenom stave. Sú začlenené do chylomikrónov a v tejto podobe absorbované a transportované lymfatickým obehom do telových tkanív.

Voľný cholín cirkuluje v krvi v neviazanej forme, fosfatidylcholín, sfingomyelín alebo fosfocholín vždy ako zložka lipoproteínov.

Priemerná koncentrácia cholínu v krvnom sére je približne 10 μmol.

Následne je cholín je metabolizovaný štyrmi rôznymi spôsobmi, pričom pri každom spôsobe vzniká koncová zlúčenina s dôležitou fyziologickou funkciou.

V najväčšej miere sa cholín v organizme využíva na syntézu fosfatidylcholínu. Fosfatidylcholín je najrozšírenejší fosfolipid v organizme, ktorý tvorí hlavnú zložku membrán buniek, žlče alebo krvných tukov.

Je dôležitý pre udržiavanie zdravého mozgu, normálnej funkcie pečene alebo tiež hladiny cholesterolu v krvi.

Druhou metabolickou cestou cholínu je oxidácia, ktorej výsledkom je vznik betaínu. Proces prebieha v pečenie alebo v obličkách a je ireverzibilný, tzn. z betaínu sa už nemôže spätne tvoriť cholín.

Dôležitosť betaínu spočíva v tom, že poskytuje metylové skupiny pre syntézu aminokyseliny metionín (tvorí sa z homocysteínu). Metionín je následne zapájaný do procesov súvisiacich s expresiou génov DNA.

Okrem toho, tvorba metionínu z homocysteínu znižuje hladiny homocysteínu v krvi. Keďže vysoká hladina homocysteínu je známy rizikový faktor srdcovo-cievnych ochorení, cholín tak sekundárne pôsobí preventívne proti vzniku srdcového infarktu či mŕtvice.

Treťou metabolickou cestou cholínu je acetylácia, ktorej výsledkom je vznik acetylcholínu. Acetylcholín je kľúčový neurotransmiter pôsobiaci v centrálnej aj periférnej nervovej sústave. Jeho úlohou je sprostredkovávať komunikáciu medzi nervovými bunkami a ostatnými bunkami či tkanivami v organizme.

Acetylcholín ovplyvňuje kognitívne funkcie a vývoj mozgu.

Umožňuje nám napríklad pohybovať sa, reguluje srdcový tep a srdcové kontrakcie, napomáha prechodu potravy cez tráviaci trakt, kontroluje uvoľňovanie moču alebo tiež ovplyvňuje vylučovanie zo žliaz (sliny, slzy, materské mlieko, pot, tráviace šťavy atď.).

Poslednou metabolickou cestou cholínu je tvorba trimetylamínu. Tento proces prebieha v črevách za prítomnosti črevných baktérií, a týka sa cholínu, ktorý sa pôvodne neabsorboval v tráviacom trakte. Následne sa trimetylamín oxiduje v pečeni na trimetylamín-N-oxid.

Vysoké hladiny trimetylamín-N-oxidu majú súvis so srdcovo-cievnymi ochoreniami, ako je srdcový infarkt, mŕtvica a pod.

Aký je odporúčaný denný príjem cholínu?

Odporúčania na priemerný denný príjem cholínu nie sú vzhľadom na nedostatok údajov stanovené.

Európsky úrad pre bezpečnosť potravín však publikuje hodnoty adekvátneho príjmu cholínu. Adekvátny príjem je priemerná hodnota určená na základe pozorovaní a predpokladá sa, že je primeraná potrebám populácie.

Tabuľkový prehľad adekvátneho denného príjmu cholínu v závislosti od veku

U tehotných a dojčiacich žien je denná potreba cholínu v porovnaní s dospelými vyššia. Je to preto, že do výslednej hodnoty sa okrem potrieb ženy zarátavajú aj potreby plodu alebo dojčeného dieťaťa.

Potravinové a iné zdroje cholínu

Ako už bolo spomenuté, určité menšie množstvá cholínu si dokáže ľudský organizmus vyprodukovať aj svojpomocne. Proces tvorby prebieha v pečeni.

Nakoľko denný príjem cholínu má byť vyšší a miera jeho produkcie v organizme nedokáže pokryť prirodzené potreby, je potrebné cholín adekvátne dopĺňať v strave.

Existuje niekoľko foriem, v ktorých sa cholín vyskytuje v potrave. Najčastejšie sú to v tukoch rozpustné fosfatidylcholín a sfingomyelín, a vo vode rozpustné fosfocholín, glycerofosfocholín a voľný cholín.

Potraviny živočíšneho pôvodu bohaté na prítomnosť cholínu sú napríklad živočíšna pečeň, vajcia, ryby (najmä losos), kuracie, bravčové a hovädzie mäso, mlieko.

Z rastlín sú to pšeničné klíčky, strukoviny (najmä sója, fazuľa), orechy (najmä mandle), brokolica, ružičkový kel, karfiol, zemiaky, biela ryža, celozrnné obilniny alebo semená.

Vo všeobecnosti platí, že živočíšne produkty majú väčšinou vyšší obsah cholínu ako rastlinné produkty. Zároveň v živočíšnych produktoch sú prítomné prevažne formy cholínu rozpustné v tukoch, v rastlinných zas formy cholínu rozpustné vo vode.

U dojčiat do veku 6 mesiacov je jediným zdrojom cholínu materské mlieko. Novorodenci a dojčatá vo všeobecnosti vyžadujú kvôli rýchlemu rastu a optimálnemu vývinu vyššie množstvá cholínu.

Celkový obsah cholínu v materskom mlieku sa pohybuje v rozmedzí 125 – 166 mg/l.

Ak sú dojčatá kŕmené náhradami materského mlieka, je dôležité, aby v zložení týchto produktov figuroval aj cholín. Najčastejšie sa používa vo forme chloridu alebo je jeho zdrojom sójový lecitín.

Vhodným zdrojom cholínu môžu byť aj voľnopredajné lieky (tzv. nootropiká) a doplnky výživy. Sú dobrým riešením v prípadoch, kedy nie sme schopní prijímať dostatočné množstvo cholínu v potrave alebo ak je dopyt organizmu po cholíne vyšší ako obvykle.

Príkladom môže byť tehotenstvo, obdobie dojčenia, rôzne potravinové alergie, vegetariánsky alebo vegánsky spôsob stravovania.

Na trhu v súčasnosti nájdeme produkty s obsahom cholínu buď samostatne alebo v kombinácii s inými látkami, napríklad s vitamínmi skupiny B alebo minerálmi.

V týchto produktoch sa najčastejšie stretávame s cholínom vo forme cholín bitartrátu, fosfatidylcholínu (lecitín) či chloridu, alebo tiež vo formách s potenciálnym kognitívnym účinkom L-alfa glycerylfosforylcholín či CDP-cholín (známy aj ako citikolín).

Pri užívaní netreba zabúdať na fakt, že voľnopredajné lieky a ani doplnky výživy s obsahom cholínu neslúžia ako náhrada rozmanitej a vyváženej stravy. Majú sa vždy užívať podľa odporúčaní výrobcu a nemá sa prekračovať ich stanovené dávkovanie.

Ak ste tehotná alebo dojčíte, alebo ak užívate iné lieky a máte pochybnosti o vhodnosti užívania cholínu, konzultujte užívanie týchto produktov so svojím lekárom.

V súčasnosti sa môžeme stretávať dokonca aj s fortifikáciou niektorých potravín, najmä tých spracovaných a balených, kedy sa cholín do týchto potravín zámerne pridáva s cieľom znižovať riziká a dôsledky jeho deficitu v populácii.

Čo sa však v organizme odohráva, ak je príjem a množstvo cholínu nedostatočné alebo naopak nadmerné?

Existuje niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú množstvo cholínu v organizme a súvisia tak s jeho nedostatkom alebo nadbytkom. Pohlavie, vek, reprodukčné štádium, genetiku alebo individuálne potreby zaraďujeme medzi tie popredné faktory.

Nedostatok cholínu a jeho následky

Následky nedostatočnej hladiny cholínu v ľudskom organizme sú evidentné a klinicky dokázané.

Jedným z najčastejších následkov je poškodenie pečene, stukovatenie pečene a poškodenie svalov.

Poškodenie pečene sa v laboratórnych výsledkoch prejavuje zvýšením pečeňových enzýmov v krvi, poškodenie svalov zas zvýšením kreatín fosfokinázy. Tieto ťažkosti sú pripisované nedostatočnej hladine fosfolipidov (napríklad fosfatidylcholínu) ako základných stavebných jednotiek bunkových membrán. Membrány sú priepustnejšie a majú narušenú integritu.

Príznaky sa môžu objaviť už po troch týždňoch nedostatočného príjmu cholínu. Zároveň miznú po obnovení optimálnych dávok cholínu v potrave.

Z dôvodu chýbajúceho fosfatidylcholínu môže byť narušená aj syntéza lipoproteínov s veľmi nízkou hustotou (VLDL) v pečeni. Nakoľko sa pri tvorbe VLDL spotrebovávajú triacylglyceroly, chýbajúci fosfatidylcholín spôsobí hromadenie triacylglycerolov v pečeni, čo zapríčiňuje jej stukovatenie (steatóza pečene).

Stukovatenie pečene bolo zaznamenané aj u pacientov prijímajúcich úplnú parenterálnu výživu, ktorá neobsahovala cholín.

Steatóza pečene môže viesť k závažnejším ťažkostiam s pečeňou a to zápaly pečene, cirhóza, zlyhanie alebo rozvoj národov pečene.

Riziko poškodenia pečene je nižšie u žien v pred-menopauzálnom období, nakoľko majú vyššie hladiny estrogénov v tele, a teda endogénna de novo syntéza cholínu je vyššia.

Nedostatočná hladina cholínu v organizme predstavuje riziko aj pre srdcovo-cievnu sústavu. Riziko súvisí so zvýšením koncentrácie homocysteínu. Keďže sa cholín podieľa na syntéze aminokyseliny metionín práve z homocysteínu, pri nedostatku cholínu dochádza k hromadeniu homocysteínu v krvi.

Zvýšené koncentrácie homocysteínu sú spájané najmä s rizikom vzniku ochorení srdcovo-cievnej sústavy, ako je srdcový infarkt či mŕtvica, ale tiež so vznikom nádorov alebo osteoporotických zlomenín (z dôvodu zníženej hustoty kostných tkanív).

Niektoré štúdie tiež naznačujú, že dlhodobý nedostatočný príjem cholínu spôsobuje narušenie kognitívnych funkcií a rozvoj neurologických porúch, ako napríklad demencia.

Medzi rizikové skupiny ľudí, u ktorých existuje vyššia pravdepodobnosť nedostatočnej hladiny cholínu v organizme zaraďujeme najmä tehotné ženy, ľudí so zmenami na génoch alebo ľudí odkázaných na príjem úplnej parenterálnej výživy.

Podrobnosti o potrebe cholínu u tehotných žien sú popísané v kapitole nižšie. Určité genetické zmeny môžu ovplyvňovať endogénnu de novo syntézu cholínu a viesť tak k potrebe vyššieho príjmu v potrave. U ľudí prijímajúcich úplnú parenterálnu výživu je veľmi dôležité kontrolovať, či podávaná výživa obsahuje aj potrebný podiel cholínu.

Rizikovou skupinou môžu byť aj ľudia na vegetariánskej alebo vegánskej strave, ľudia s poruchami vstrebávania živín v tráviacom trakte, ľudia závislí na alkohole a vytrvalostní športovci.

Z dôvodu nízkych hladín estrogénov sú na nedostatok cholínu náchylnejší muži a ženy v post-menopauzálnom období (v prípade, ak nie sú liečené estrogénmi). U nich je dôležité dbať na primeraný príjem cholínu v potrave.

Nadbytok cholínu a jeho následky

Rovnako, ako je to pri nedostatku cholínu, aj nadmerné hladiny cholínu majú v organizme nežiaduci efekt.

Prvotné prejavy nadmerného príjmu cholínu v potrave sú nevoľnosť, vracanie, telesný zápach pripomínajúci zápach z rýb, nadmerné potenie, slinenie a znížený krvný tlak. Dochádza tiež k poškodeniu pečene, ktoré však nie je pozorovateľné navonok.

Príjem vysokých dávok cholínu opäť predstavuje riziko pre srdcovo-cievnu sústavu. V tomto prípade je mechanizmus trochu iný, ako bol vysvetlený pri nedostatku.

V tráviacom trakte sa za pomoci črevných baktérií metabolizuje neabsorbovaný cholín na zlúčeninu trimetylamín, ktorý sa následne oxiduje v pečeni na trimetylamín-N-oxid.

Zvýšené hladiny trimetylamín-N-oxidu sú suspektným faktorom spôsobujúcim srdcovo-cievne ochorenia. Nakoľko je hladina trimetylamín-N-oxidu v organizme regulovaná aj za pomoci obličiek, miera rizika hromadenia trimetylamín-N-oxidu je o to nižšia.

Horná hranica príjmu cholínu, ktorá je považovaná za ešte tolerovateľnú a nepredstavuje riziko pre rozvoj nežiaducich účinkov je 3,5 gramov cholínu denne u dospelých. U detí vo veku 1 – 8 roky je to 1 gram denne, u detí vo veku 9 – 13 rokov sú to 2 gramy denne a u dospievajúcich vo veku 14 – 18 rokov sú to 3 gramy cholínu denne.

Potreba cholínu v tehotenstve a počas dojčenia

Nakoľko má vyvíjajúci sa plod obmedzenú až takmer žiadnu schopnosť syntetizovať si vlastný cholín, je plne odkázaný na príjem cholínu od matky cez placentu.

Cholín je v tomto období dôležitý predovšetkým kvôli zvýšenej miere bunkového delenia, syntéze bunkových membrán a pre neurologický vývoj nie len plodu, ale aj novorodenca.

Hoci je produkcia estrogénov u tehotných žien až 60-krát vyššia, napriek tomu nie je endogénna de novo syntéza cholínu postačujúca na úplné pokrytie požiadaviek plodu. Je preto potrebné, aby ženy počas tehotenstva adekvátne dopĺňali cholín aj v strave, prípadne s pomocou vhodných doplnkov výživy.

Rizikovými faktormi nízkeho príjmu cholínu v strave počas tehotenstva sú zlé stravovacie návyky, tehotenské nevoľnosti, poruchy vstrebávania živín v tráviacom trakte, ale aj nedostatočné povedomie o potrebe vyšších množstiev cholínu.

Pri zvyšovaní povedomia o dôležitosti cholínu nielen počas tehotenstva zohrávajú kľúčovú úlohu najmä zdravotnícki pracovníci.

V prípade, že žena v tehotenstve nedosahuje primerané hladiny cholínu v organizme, ohrozuje tým nie len seba, ale aj plod.

Nebezpečenstvo pre plod spočíva v riziku výskytu vrodených porúch (súvisí to so zmenami v génoch a DNA), ako je rázštep pery, vývojová chyba močovej rúry alebo srdcové vady. Môže sa vyskytovať aj narušený vývoj mozgu a nervovej sústavy,  zmeny kognitívnych funkcií či poruchy pečene.

Zvýšená hladina homocysteínu v krvi matky predstavuje riziko pre rozvoj tehotenských komplikácií a nepriaznivého výsledku tehotenstva – vznik preeklampsie, predčasný pôrod alebo nízka pôrodná hmotnosť dieťaťa.

Povedomie o potrebe príjmu dostatočného množstva cholínu u všetkých vekových kategórií v potrave je stále na pomerne nízkej úrovni. Aj napriek snahe v posledných rokoch túto situáciu zmeniť zostáva cholín naďalej nedostatočne konzumovanou a nedocenenou esenciálnou živinou.