Przyswajalność pyłku kwiatowego przez organizm człowieka
Do niedawna uważano, że poprzez mielenie, moczenie w wodzie, czy pod wpływem fermentacji ziarna pyłku kwiatowego ulegają zniszczeniu i substancje biologicznie aktywne obecne w nim uwalniają się do środowiska zewnętrznego. Taki obraz mechanicznego i enzymatycznego niszczenia ścian otaczających komórki pyłku utrwaliły poglądy rozpowszechniane w latach 80. ubiegłego stulecia.
fot. © Dariusz Małanowski
Przykładem może być publikacja Dobrovody (1986). Powołując się na ówczesnych badaczy podaje on, że rozbicie egzyny, okrywającej ziarno pyłku, warstwy złożonej ze sporopolleniny, możliwe jest na drodze mechanicznej, poprzez zmielenie pyłku kwiatowego w specjalnych młynach przemysłowych. Dzięki temu pyłek kwiatowy stawał się przyswajalny w przewodzie pokarmowym człowieka. Inny sposób polegał na zalaniu pyłku kwiatowego ciepłą wodą na 2-3 godziny. Proces ten miał powodować spęcznienie i pękanie ziaren pyłku. Podobnie mieszanie pyłku kwiatowego z miodem i poddanie go fermentacji mikrobiologicznej podobnej jak w procesie powstawania pierzgi, przy udziale pałeczek Lactobacillus acidophilus (obecnych w obnóżach pyłkowych formowanych przez pszczoły) miało przyczyniać się do trawienia enzymatycznego ścian ziaren pyłku. Stąd pyłek ten nazywany był pyłkiem enzymatycznym. Schemat ziarna pyłku przedstawiono na ryc. 1.
Ryc. 1. Schemat budowy ziarna
pyłku: 1 – apertura,
2 – jądro i jego struktura,
3 – intyna, 4 – egzyna
(wg Tichonowa i wsp. 2010)
Późniejsze badania wykazały, że we wszystkich tych wymienionych powyżej przypadkach ziarna pyłku pozostawały nienaruszone. Okazało się, że poprzez mielenie nie można poprawić procesu przyswajalności pyłku kwiatowego przez organizm człowieka. Mielenie pozwalało jedynie na rozbicie obnóży na pojedyncze ziarna lub fragmenty złożone z dwóch lub kilku ziaren i łatwiejsze przygotowywanie tego produktu do spożycia (uzyskiwanie jednorodnej mieszaniny w płynach lub pożywieniu).
Moczenie w ciepłej wodzie (poniżej 40oC) powoduje natomiast spęcznienie ziaren pyłku i ich przyswajalność w przewodzie pokarmowym człowieka wzrasta z 30 do 70% (Martino, 1975). Podobnie fermentacja ziaren pyłku w miodzie zwiększa ich przyswajalność w przewodzie pokarmowym do 75% (Spohr, 1983). Warto w tym miejscu dodać, że w warunkach naturalnych ziarna pyłku, które trafiają na znamię słupka, stymulowane są do kiełkowania poprzez wydzielinę znamienia, w której ziarna pęcznieją, a otoczona intyną komórka wegetatywna wysuwa się przez aperturę w egzynie na zewnątrz i jako łagiewka wnika do szyjki słupka. A zatem w warunkach naturalnych także nie dochodzi do pękania ziaren pyłku.
Według współczesnych poglądów przyswajalność substancji biologicznie aktywnych znajdujących się w pyłku kwiatowym zachodzi w przewodzie pokarmowym człowieka na drodze enzymatycznej, bez zniszczenia egzyny ziaren pyłku. Już Barker i Lechner (1972) sugerowali, że enzymy jelitowe działają na substancje zawarte wewnątrz ziaren pyłku poprzez pory znajdujące się w egzynie i dotykające intyny, zwane aperturami. Pod wpływem chymotrypsyny, trypsyny, lipazy i proteaz (enzymów rozkładających białka), znajdujących się w soku jelitowym człowieka następować miało, poprzez apertury, uwalnianie substancji biologicznie aktywnych pyłku kwiatowego do światła jelita.
Badania Franchi i wsp. (1985, 1987) prowadzone na zwierzętach doświadczalnych (myszy) wykazały, że tylko część ziaren pyłku kwiatowego ulega częściowemu trawieniu w ich przewodzie pokarmowym, podczas gdy większość ziaren przechodzi przez przewód pokarmowy w stanie niezmienionym. Podobne zachowanie się ziaren pyłku obserwowano w przewodzie pokarmowym człowieka. Częściowemu trawieniu ulegały również ziarna pyłku poddawane trawieniu w warunkach in vitro w środowisku alkalicznym w obecności enzymów trzustkowych.
Talela 1. Trawienie białka w ziarnach pyłku
maku lekarskiego i leszczyny pospolitej
w sztucznym soku jelitowym (wg Franchi
i wsp., 1997) Późniejsze badania Linskensa i Jorge (1997) wykazały, że w sztucznym soku żołądkowym (pepsyna, papaina, pH 3,5) trawienie ziaren pyłku nie zachodziło. Natomiast w sztucznym soku jelitowym (Franchi i wsp., 1997) w obecności enzymów trzustkowym (amylazy, lipazy i proteazy, pH 8,5) trawienie węglowodanów złożonych i białka zachodziło powolnie, ale w sposób postępujący w czasie. Dla przykładu trawienie białka w ziarnach pyłku maku lekarskiego i leszczyny pospolitej po 12 godzinach wynosiło odpowiednio 32,2 i 36,5%, a po 24 godz. odpowiednio 53,2 i 59,1% (tab. 1.).
Biorąc pod uwagę czas trawienia ziaren pyłku kwiatowego w przewodzie pokarmowym człowieka, trwający 3-5 godz., stopień przesuwalności białka wynosiłby prawdopodobnie ok. 10%.
W tym kontekście dane Komarowa (1993), wskazujące na trawienie w przewodzie pokarmowym tylko 5% ziaren pyłku, przy braku trawienia 95% ziaren, przechodzących przez jelita w stanie niezmienionym, wydają się realne, jeśli weźmiemy pod uwagę pyłek kwiatowy pochodzący z różnych roślin, w tym pyłek roślin o niewielkiej dostępności dla organizmu człowieka.
Rozpatrując trawienie ziaren pyłku kwiatowego pod względem takich grup substancji, jak białka, węglowodany złożone i lipidy, które wymagają działania odpowiednich enzymów trawiennych, nie można zapominać o tym, że ich uwalnianie z ziaren ze względu na duże wymiary, może zachodzić tylko na tej drodze, tj. do rozłożenia na mniejsze cząsteczki. Natomiast inne substancje biologicznie aktywne, takie jak związki fenolowe, (związki flawonoidowe, kwasy fenolowe), aminokwasy, witaminy i związki mineralne, o stosunkowo małych masach cząsteczkowych, a co za tym idzie i rozmiarach, są w stanie dyfundować z wnętrza ziaren pyłku poprzez apertury do światła jelita. Mogą o tym świadczyć wyciągi wodne, czy etanolowe z ziaren pyłku kwiatowego, które są bogate w substancje biologicznie aktywne o niskich masach cząsteczkowych. Dla przykładu wyciąg etanolowy z pyłku kwiatowego może zawierać średnio 32,4 mg związków fenolowych w 1 g, przy zawartości tych związków w wysokości 16,1 mg w 1 g obnóża pyłkowego, a zatem prawie z 50% wydajnością (Rzepecka-Stojko, 2010).
Na zakończenie warto dodać, że proces trawienia ziaren pyłku i pierzgi w jelicie pszczoły przebiega bardzo podobnie jak w jelitach człowieka (Bilasz i Polewowa, 2010). U pszczół również w trawieniu pyłku uczestniczą w jelicie średnim chymotrypsyna i trypsyna, a także, podobne jak u człowieka, duża część ziaren pyłku przechodzi przez przewód pokarmowy pszczoły częściowo nadtrawiona, lub całkowicie nienaruszona trawiennie. Według Wielgusa (1992) trawienie pyłku u pszczół jest łatwiejsze, ponieważ w trakcie przemieszczania się ziaren z wola miodowego do jelita średniego doznają one szoku osmotycznego (stężenie cukru gwałtownie spada), co powoduje częściowe wysysanie protoplastu poprzez apertury na zewnątrz ziarna. W wyniku tego procesu trawienie zawartości ziaren wzrasta.
Przedstawione powyżej dane wskazują, że trawienie pyłku kwiatowego u człowieka jest procesem złożonym, polegającym na wnikaniu enzymów trawiennych z jelita do wnętrza ziaren pyłku poprzez apertury i uwalnianiu strawionych substancji biologicznie aktywnych do światła jelita. Proces ten jest mało wydajny i tylko część ziaren pyłku ulega w przewodzie pokarmowym człowieka nadtrawieniu, reszta przechodzi przez układ trawienny w stanie niezmienionym.
Na tej podstawie wydaje się celowe stosowanie większych dawek pyłku kwiatowego i pierzgi w celach leczniczych (minimum 20 g dziennie), a także wyciągów z pyłku kwiatowego, zawierających wyekstrahowane substancje biologicznie aktywne (głównie związki fenolowe).
prof. dr hab. Bogdan Kędzia
