Dietary plant sterols and stanols from enrichment : Effects in an experimental model of colon cancer and intake in the Finnish population

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-9944-1
Title: Dietary plant sterols and stanols from enrichment : Effects in an experimental model of colon cancer and intake in the Finnish population
Author: Marttinen, Maija
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences, Division of Nutrition
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2014-06-24
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-9944-1
http://hdl.handle.net/10138/45404
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Plant sterols and stanols (collectively named as phytosterols) are plant-derived dietary compounds. The intake of natural phytosterols from a habitual Western diet varies between 150 to 400 mg/d. Phytosterols are added to functional foods for their serum cholesterol-lowering effect and their intake increases greatly when phytosterol enriched functional foods are consumed. Phytosterols reduce the absorption of dietary and biliary cholesterol from the intestine, leading to increased concentrations of cholesterol excreted in the feces. Increased fecal cholesterol may act as a carcinogen in the intestinal lumen. The focus of this thesis was to study the effect of plant sterols and stanols on the tumor formation in the ApcMin mouse, an experimental model of colon cancer. The ApcMin carries an inherited mutation in the Apc tumor-suppressor gene, which eventually leads to the development of adenomas in the intestine. Mice were fed a control diet or a 0.8% (w/w) plant sterol/ stanol diet. Commercial foods enriched with plant sterols or stanols were used to compose the experimental diets. The impact of phytosterol feeding on cell signaling pathways involved in intestinal tumorigenesis and the changes in sterol metabolism were studied in the intestinal mucosa of ApcMin mouse. The final part of this work assesses the intake of phytosterols from enrichment among Finnish men and women from the FINDIET 2007 Survey. Both plant sterols and plant stanols increased the number of adenomas in the small intestine of ApcMin mice. Plant stanol feeding increased the number of intestinal tumors in both genders, whereas plant sterol feeding increased the number of tumors more pronouncedly in female mice. Wnt- β-catenin and Egfr signaling were up-regulated in the intestinal mucosa of plant stanol fed ApcMin mice when compared with control mice. Plant sterol and stanol feeding increased fecal cholesterol concentration that positively associated with the number of intestinal adenomas. Significant changes in the composition of intestinal sterols were observed after plant sterol and stanol feeding. It appears that plant sterol feeding affects genders differently, and estrogen signaling may play a role in intestinal tumorigenesis in female ApcMin mice after plant sterol feeding. Overall, the mice responded in a different manner to plant sterol and plant stanol feeding in intestinal sterol handling, cell signaling, and tumor development. Finally, this thesis shows that according to the FINDIET 2007 Survey the intake of phytosterols from enrichment can go beyond the advised intake; for 20% of those using phytosterol enriched products the intake of phytosterols was more than 3 g/d. The consistency or duration of the consumption of phytosterol enriched products was not determined in this work. The results show that phytosterols at high intakes are harmful in the intestine of tumor-prone mice. Whether phytosterols from enrichment affect human intestinal health warrants for further research.Kasvisteroleita ja niiden tyydyttyneitä muotoja, kasvistanoleita, saadaan luontaisesti ravinnosta. Veren LDL-kolesterolia alentavan vaikutuksensa takia kasvisteroleita ja -stanoleita lisätään elintarvikkeisiin, kuten rasvalevitteisiin ja maitovalmisteisiin. Kasvisterolit ja kasvistanolit heikentävät kolesterolin imeytymistä suolistosta ja vaikuttavat elimistön kolesteroliaineenvaihduntaan. Kasvisterolit ja -stanolit imeytyvät itse heikosti suolistosta. Kasvisterolien ja -stanolien päivittäinen kokonaissaanti tavanomaisesta länsimaisesta ruokavaliosta on 150-400 mg, mutta saantimäärä saattaa kasvaa huomattavasti suuremmaksi täydennettyjä elintarvikkeita käyttävillä henkilöillä. Väitöskirjan tavoitteena oli selvittää kasvisterolin ja kasvistanolin vaikutuksia paksusuolisyövän kokeellisessa eläinmallissa käyttäen niillä täydennettyjä elintarvikkeita. Niin kasvisterolin kuin kasvistanolin saanti lisäsi suolistokasvainten määrää. Väitöstutkimus osoitti, että kasvisterolit ja kasvistanolit vaikuttavat eri tavoin solujen steroliaineenvaihduntaan suolistossa. Lisäksi kasvisterolit ja kasvistanolit näyttävät lisäävän suolistokasvainten muodostumista eri mekanismeilla. Kasvistanolin saanti lisäsi paksusuolisyövälle keskeisen solusignaalireitin, Wnt-reitin, aktivaatiota sekä lisäsi kasvutekijäreseptori Egfr:n määrää suoliston soluissa. Kasvisterolin kasvaimia aiheuttava vaikutus näyttäisi välittyvän muiden mekanismien kautta. Väitöskirjassa selvitettiin myös suomalaisväestön kasvisterolien ja -stanolien saantia luontaisista ravinnonlähteistä sekä täydennetyistä elintarvikkeista. Tulokset osoittivat, että n. 20% niistä, jotka käyttivät kasvisteroleilla tai -stanoleilla täydennettyjä elintarvikkeita, saivat enemmän kuin 3 g kasvisterolia/-stanolia päivässä, mikä on Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen (EFSA) asettaman suositellun päivittäissaannin yläraja. Kasvisterolien ja -stanolien vaikutukset kokeellisessa paksusuolisyöpämallissa näyttävät olevan haitallisia saannin ollessa suurta. Jatkotutkimuksen tulisikin kohdistua kasvisterolien ja -stanolien pitkäaikaisiin vaikutuksiin ihmisväestössä, sillä niistä ei tiedetä vielä riittävästi. Täydennettyjen elintarvikkeiden pakkausmerkinnät ja käyttöohjeet eivät saavuta kaikkia kuluttajia, mikä saattaa johtaa suuriin saanteihin osalla suomalaisista.
Subject: ravitsemustiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
dietaryp.pdf 914.7Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record