Forside > Arkiv > 2014 > Calanus-olje: Marin olje mot fedme og diabetes?

Calanus-olje: Marin olje mot fedme og diabetes?

Raudåte er Norges største fornybare marine ressurs, og olje fra dette krepsdyret er en lovende nykommer på markedet for helsegunstige, marine kosttilskudd.

Tekst Jan Raa     Foto Calanus AS

Det lille marine krepsdyret raudåte – Calanus finmarchicus på latin – inneholder olje (Calanus-olje) som motvirker skadevirkninger av det vestlige kostholdet. På en slik diett, som inneholder cirka 20 prosent fett og 40 prosent karbohydrat, blir også forsøksdyr bukfeite, hjertesyke og diabetiske, og de blir rammet av kronisk lavgradig betennelse. Forsøksdyr som fikk et lite tilskudd av Calanus-olje til denne dietten, var betydelig mindre utsatt. Denne oljen virket også kurerende (terapeutisk) på dyr som allerede hadde utviklet lidelsene. Det er ikke registrert noen negative reaksjoner av Calanus-olje hos friske, frivillige forsøkspersoner.

Dette lille krepsdyret vokser opp i enorme mengder langs norskekysten og i Norskehavet i løpet av 3-4 måneder på våren og forsommeren. På denne korte tida produserer disse krepsdyra hvert år mer enn 200 millioner tonn ny biomasse. Det tilsvarer mer enn 20 ganger den samlede vekta av alle fiskeslag, sjøfugl og sjøpattedyr i samme området.

Raudåte er havets vegetarianer. Den livnærer seg utelukkende på mikroskopiske alger (planteplankton), og den er dominerende kilde til energi, livsviktige fettsyrer, protein, vitaminer, mineraler og antioksidanter for alt dyreliv i nordlige havområder. Imidlertid blir bare en liten del av den årlige tilveksten utnyttet som mat for fisk, fugl og sjøpattedyr. Mesteparten er ”til overs” og faller til bunns – og blir til mineralolje om noen milliarder år.

Forskere i Tromsø har i de siste 4-5 år undersøkt om Calanus-olje har biomedisinske egenskaper på linje med andre marine oljer, som tran, fiske- og krillolje, og om den har andre egenskaper i tillegg. Det var på ingen måte gitt hva svaret ville bli, for fettsyrene i raudåteolje foreligger i en annen kjemisk form enn i andre marine oljer.

I marine oljer fra fisk og sjødyr er fettsyrene for det meste bundet til glyserol som triglyserider, men i krillolje er fettsyrene bundet som fosfolipider. I raudåteolje er derimot  mesteparten av fettsyrene bundet til langkjedete alkoholer med 20 og 22 karbonatomer og én dobbeltbinding midt i karbonkjeden (C20:9 og C22:11). Dette er kjemisk sett en type fett som kommer i kategorien voksestere, også kalt monoestere.

I henhold til ”etablert sannhet” er voksestere lite fordøyelige. Det var derfor ikke gitt at landdyr kunne nyttiggjøre seg de essensielle fettsyrene eikosapentaensyre (EPA) og dokosaheksaensyre (DHA), som er bundet som voksestere i Calanus-olje. Lav fordøyelighet gjelder utvilsomt for voksestere med fast konsistens ved romtemperatur, slik som bivoks og plantevoks. Imidlertid har det vist seg at dette ikke gjelder for voksestere i oljen som finnes i raudåte, men fordøyelsen av oljen skjer på en annen måte enn for andre marine oljer.

Studier med forsøksdyr

Ved Det medisinsk fakultet ved Universitetet i Tromsø er det nylig gjennomført studier av virkningen av raudåteolje på utvikling av fedme, diabetes og hjertekarsykdom hos forsøksdyr som fôres på såkalt vestlig diett. Denne dietten inneholder cirka 20 prosent fett og cirka 40 prosentkarbohydrater, hvorav halvparten sukker.

Ved å erstatte så lite som 1-2 prosent av fettet i forsøksdietten med raudåteolje fikk forsøksdyrene1,2,3

● redusert lavgradsbetennelse (inflammasjon)

● mindre fett rundt innvollene, også relativt i forhold til total fettmengde

● mer normale fettceller i fettvev (mindre ”kroneliknende” strukturer)

● mindre plakk (fett) i pulsåren til hjertet

● lavere nivå av kolesterol i blodet

● forbedret evne til å regulere nivået av blodsukker

● forbedret oksygenopptak og fysisk utholdenhet.

Som eksempel viser figuren til venstre mengde innvollsfett (gram) i mus som hadde levd i 21 døgn på diett med cirka 20 prosent fett og cirka 40 prosent karbohydrat, hvorav cirka 20 prosent sukker (HFD), sammenliknet med mengde innvollsfett hos dyr som fikk tilskudd av konsentrert EPA og DHA (E/D) eller av raudåteolje (WE).

Virkningsmekanismer

Den vitenskapelige litteraturen gir overbevisende dokumentasjon på at det er sammenheng mellom kronisk betennelse i fettvev, mengde innvollsfett, redusert evne til å regulere blodsukker, risiko for diabetes type 2 og fettavleiring i blodårer.4 Disse sammenhengene kan langt på vei forklares biokjemisk, blant annet ved at det i vestlig diett er svært høyt innhold av omega6-rike planteoljer som gir opphav til signalstoffer som stimulerer betennelser i kroppen.5,6

Når det gjelder virkemåten for Calanus-olje, er det dokumentert at den fører til

- aktivering av genet som bestemmer produksjon av proteinhormonet adiponektin, og til

- nedregulering av genet for produksjon av signalstoffet (cytokinet) TNF-α (tumor nekrosefaktor alfa).  

Adiponektin spiller en sentral rolle i regulering av appetitt, blodsukkernivå og fettomsetning i kroppen. Det er godt beskrevet i medisinsk litteratur at et lavt nivå av adiponektin gir økt grad av fedme, mer innvollsfett, mer belegg i hjerteblodkarene og økt risiko for sukkersyke.7

TNF-α er det dominerende betennelsesfremmende (pro-inflammatoriske) signalstoffet (cytokin) hos alle pattedyr. Kronisk, lavgradig betennelse i kroppen, forårsaket av TNF-α og noen andre cytokiner, stimulerer utvikling av både fedme og sukkersyke.

I forskningslitteraturen er det mange eksempler på at også andre marine oljer, samt konsentrater av EPA og DHA, kan ha noen av de samme virkningene som Calanus-olje. I forsøkene i Tromsø ble derfor oljen sammenliknet med virkningen av de essensielle marine fettsyrene EPA og DHA i konsentrert form. Det viste seg at Calanus-olje virket vesentlig bedre enn det innholdet av EPA og DHA i oljen skulle tilsi. Det framgår av figurene ovenfor. Spørsmålet er derfor om Calanus-olje bidrar med noe mer enn de essensielle fettsyrene EPA og DHA, eller om EPA og DHA virker bedre når de blir gitt i form av voksestere enn når de blir gitt i renset form.

Forskerne må foreløpig nøye seg med å spekulere mens de utvikler nye arbeidshypoteser. Kan det for eksempel tenkes at det er gunstig for virkninga av raudåteolje at den fordøyes langsomt? En slik hypotese er kanskje i strid med noen dogmer i ernæringsvitenskapen, men den er likevel mulig å begrunne.

Fiskeoljer (for det meste triglyserider) og krillolje (mye fosfolipider) spaltes raskt av lipaser i tarmen, mens voksestere i raud-åteolje spaltes langsomt av disse enzymene. Voksestere vil derfor kunne bli fraktet ufordøyd forbi den fremste del av tarmen. Bak i tarmen vil de kunne spaltes av esteraseenzymer som produseres av tarmepitelceller, eller kanskje også av tarmens egen mikroflora.

Bakre del av tynntarmen er utstyrt med sensorer som blir aktivert av marine fettsyrer, og som styrer produksjon av hormoner som regulerer appetitt og blodsukkernivå. Det kan derfor tenkes at fettsyrene i raudåteolje kommer bedre i kontakt med disse sensorene enn fettsyrer som blir frigjort ved fordøyelse lenger framme i tarmen. En av disse sensorene har benevnelsen GRP120.

GRP120 er en ”lipidsensor” som aktiveres av EPA, DHA og av andre langkjedete omega-3-fettsyrer. Den har en nøkkelrolle i regulering av stoffomsetningen i kroppen ved å styre produksjon av peptidhormonet GLP-1 (glukagonlikt peptid). I tidsskiftet Nature er det vist til at GRP120 må aktiveres for å fungere optimalt, og at denne lipidsensoren virker på samme måte hos mus og menneske.8 Dersom GRP120 er defekt eller ikke er aktivert, er resultatet dårlig regulering av blodsukkernivået, feil i fettstoffskiftet, økt lavgradsbetennelse og diabetes.

Forskning har vist at frigjøring av peptidhormonet GLP-1 blir stimulert av de marine fettsyrene EPA og DHA, men bare dersom de blir tilført i bakre deler av tarmen og i tykktarmen, ikke i fremre del.9,10 Det er derfor også foreslått som en mulig behandlingsmåte for diabetes9 kan være ”målrettet avlevering” av de marine fettsyrer i bakre del av tarmen. Blir EPA og DHA i Calanus-olje ”avlevert” slik?

Raudåte er mat for fisk som er mat for mennesker. Fiskeslag som beiter på raudåte, lagrer voksestere som skriver seg direkte fra raudåte. Raudåte setter derfor sitt kjemiske identifikasjonsstempel, for eksempel i form av de monoene fettsyrene C20:n9 og C22:n11, på fettet i sild, lodde, sel og hval. Samme kjemiske identifikasjonsstempel fant man for øvrig i blod hos inuitter den gang de levde på tradisjonelt kosthold rikt på sjøpattedyr, før også de ble kunder i supermarkeder og rammet av vestlige sykdommer.

Bærekraftighet?

I de siste årene er det blitt mulig å høste raudåte med lavere bruk av energi per kilo fisk enn ved trålfangst av fisk. Men er det forstandig å høste på lavt trofisk nivå i det marine økosystemet?

Prinsippene for fornuftig økosystemforvaltning er beskrevet i en artikkel i Science i 2012.11 Når det høstes biomasse fra havet, bør det skje kontrollert på alle trofiske nivå – fra dyreplankton til fisk, hval og sel. Fangst av dyreplankton betyr ikke at det vil bli for lite igjen til fisken.

Raudåte er den suverent største fangbare og fornybare biologiske ressursen i våre havområder. Det er ikke nødvendig å høste mer enn brøkdeler av den mengden raudåte som årlig ”blir til overs” etter at fisk, fugl og sjøpattedyr har forsynt seg. I så fall vil det være mer enn nok råstoff til en ny, norsk biomarin industri som innretter seg mot spesialprodukter som gagner folkehelsa.

Om forfatteren

Professor emeritus Jan Raa (f. 1939) var førstelektor i cellebiologi ved Universitetet i Bergen i fire år før han i 1972 ble utnevnt som professor i mikrobiologi ved Universitetet i Tromsø. Han har (1988) vært leder for Fiskeridirektoratets ernæringsinstitutt (nå NIFES) i Bergen, forskningsdirektør (1989-94) ved Fiskeriforskning i Tromsø (nå NOFIMA), professor II i marin biokjemi og forskningsdirektør (1998-2006) i det børsnoterte selskapet Biotec Pharmacon ASA. Raa har vært gründer for flere bedrifter i inn- og utland og har mottatt utmerkelser for industriell innovasjon, oppfinnelser og nye produkter, spesielt innenfor marin bioteknologi. Han er æresdoktor ved Universitetet i Tromsø og Kommandør av St.Olavs orden.

Kilder:

1.  Eilertsen K-E, Maehre H, Jensen IJ mfl. Reduced atherosclerotic lesion development in Apolipoprotein E-deficient mice fed a Western-type diet enriched with oil extracted from the marine copepod Calanus finmarchicus. Journal of Nutrition 2012; 142: 508-12. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22323762

2.  Höper AC, Salma W, Larsen TS mfl. Oil from the marine zooplankton Calanus finmarchicus improves the cardiometabolic phenotype of diet-induced obese mice. British Journal of Nutrition 2013; 110: 2186-93. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23768435

3.  Höper AC, Salma W, Sollie S mfl. Wax esters from the marine copepod Calanus finmarchicus reduce diet-induced obesity and obesity-related metabolic disorders in mice. Journal of Nutrition 2014; 144: 164-9. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24285691.

4.  Lumeng CN, Saltiel AR. Inflammatory links between obesity and metabolic disease. Journal of Clinical Investigation 2011; 121: 2111-7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21633179

5.  Alvheim AR, Malde MK, Osei-Hyiaman D mfl. Dietary linoleic acid elevates endogenous 2-AG and anandamide and induces obesity. Obesity 2012; 20: 1984-94. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22334255

6.  Patterson E, Wall, R, Fitzgerald GF mfl. Health implications of high dietary omega-6 polyunsaturated fatty acids. Journal of Nutrition and Metababolism 2012; 2012: 539426. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22570770

7.  Ouchi N, Parker JL, Lugus JJ mfl. Adipokines in inflammation and metabolic disease. Nature Reviews Immunology 2011; 11: 85-7. http://www.nature.com/nri/journal/v11/n2/full/nri2921.html

8.  Ichimura, Hirasawa A, Poulain-Godefroy O mfl. Dysfunction of lipid sensor GPR120 leads to obesity in both mouse and human. Nature 2012; 483: 350-4. http://www.nature.com/nature/journal/v483/n7389/full/nature10798.html

9.  Morishita M, Tanaka T, Shida T mfl. Usefulness of colon targeted DHA and EPA as novel diabetes medications that promote intrinsic GLP-1 secretion. Journal of Controlled Release 2008; 132: 99-104. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18804128

10.  Oh DY, Talukdar S, Bae EJ mfl. GPR120 is an omega-3 fatty acid receptor mediating potent anti-inflammatory and insulin-sensitizing effects. Cell 2010; 142: 687-98. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20813258

11.  Garcia SM, Kolding J, Rice J mfl. Reconsidering the consequences of selective fisheries. Science 2012; 335: 1045-6. http://www.sciencemag.org/content/335/6072/1045.summary

Legg igjen et svar