2009/4

Prof. Ing. Pavel Kalač, CSc.,
Zemědělská fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Rajčata, ať již syrová či ve formě tepelně zpracova­ných produktů, jakými jsou zejména kečupy, protlaky, štávy, polévky a omáčky, patří mezi nejvíce konzu­mované druhy zeleniny, a to v průběhu celého roku. Celosvětová produkce rajčat je kolem 125 milionů tun ročně. Jak je tedy tato významná složka stravy v současnosti hodnocena? Jaký je výživový a zdravotní přínos rajčat a jsou s jejich rostoucí spotřebou spjata nějaká rizika?

Trocha historie

Aztékové pěstovali předchůdce dnešních kultur­ních rajčat již kolem roku 700 pod názvem xitomatl. Španělští dobyvatelé je nazvali tomate a již roku 1520 se jejich semena dostala do Evropy. Až do 19. století však zde byla pěstována jako okrasná rostlina a plo­dy se nekonzumovaly z obavy, že obsahují jedovaté látky obdobně jako příbuzné rostliny z čeledi lilkovité (brambory a tabák).

Nicméně rajčata dostala atraktivní názvy. V italštině „zlatá jablka" (pomodoro), v hovorové češtině dodnes používaný název rajská jablíčka. České botanické ná­zvy rostliny jsou lilek rajče či rajče jedlé, latinské Sola­num lycopersicum či Lycopersicon esculentum.

Složení rajčat a jejich výživová hodnota

Rajčata mají jen nízký obsah sušiny kolem 6-7 %. Obsah bílkovin a tuků je nízký, podobně jako v mnoha dalších druzích zeleniny. Rozhodující složku sušiny tvoří sacharidy, a to od volné glukosy a fruktosy po stavební polysacharidy představující z hlediska výživy vlákninu (tabulka 1). Rovněž obsah minerálních látek odpovídá složení běžné zeleniny. Z hlediska základních živin tedy rajčata nepředstavují nějaký mimořádný přínos. Při po­souzení vitaminového složení je příznivý obsah kyseliny listové (folacinu) a provitamínů A, především (β-karotenu a také vitaminu C (100-150 mg/kg).

Tabulka 1
Základní složení zralých rajčat. Průměrné hodnoty v hmotnostních procentech z čerstvé hmoty.

	Friedman(2002)	Suarez aj. (2008)
Sušina	5,8	6,6
Dusíkaté látky	0,76	-
Bílkoviny	-	0,65
Tuk	0,18	-
Minerální látky	0,58	0,46
Nerozpustná vláknina	0,99	-
Rozpustná vláknina	0,29	-
Glukosa	-	1,83
Fruktosa	-	1,98
Kyseliny (jako kys.citronová)	-	0,51

Předností rajčat je škála látek s ochrannými antioxi­dačními účinky. Do této skupiny patří zejména karoteno­idy lykopen, (β-karoten a xantofyly, kyselina askorbová (vitamin C), kyselina chlorogenová, rutin a plastochi­nony. Tyto látky zřejmě vzájemně zesilují své účinky, tj. působí synergicky, protože zjišťovaná antioxidační aktivita rajčat a výrobků z nich je vyšší, než odpovídá součtu obsahů jednotlivých antioxidantů.

Chemické složení rajčat samozřejmě kolísá v závis­losti jednak na faktorech genetických, zejména odrůdě, jednak vnějších, mezi něž patří agrotechnika, počasí během růstu a sklizně, posklizňové ošetření atd.

Za rozhodující zdravotně příznivou látku rajčat je pokládán lykopen. Současně se značná pozornost zaměřila na posouzení zdravotních rizik vyplývajících z přítomnosti alkaloidu tomatinu. Soudobé poznatky o těchto látkách proto budou posouzeny v dalším textu.

Lykopen

Nárůst zájmu o tuto složku rajčat byl a je velmi dynamický poté, co se objevily zprávy o jejích anti­karcinogenních účincích. Svědčí o tom např. počet vědeckých článků a referátů z konferencí zachycený v databázi Web of Science. Za léta 2003-2007 jde 0 516 položek, zatímco za pětileté období od roku 1993 jich bylo 61.

Lykopen patří do skupiny karotenoidů neobsahují­cích kyslík. Chemicky jde o tetraterpen, vysoce nena­sycený uhlovodík C₄₀H₅₆ s 11 konjugovanými a dvěma izolovanými dvojnými vazbami. Ve zralých červených rajčatech je ho obvykle 30-75 mg/kg. Jeho červené zbarvení je způsobeno prostorovým all-trans uspořá­dáním, tzn. na všech dvojných vazbách. V této formě je kolem 95 % ze všech zastoupených geometrických iso­merů. Chemická struktura způsobuje nerozpustnost ve vodě, avšak dobrou rozpustnost v tucích. V odrůdách se sytě oranžovými plody převažuje prolykopen, který má na čtyřech dvojných vazbách prostorové uspořá­dání cis. Ve žlutě zbarvených rajčatech je lykopenu málo, převažuje β-karoten.

Lykopen se vyskytuje v některých dalších druzích zeleniny a ovoce, zejména v šípcích, červeném (vodním) melounu a v růžových grepech. Tyto potravní zdroje jsou však ve srovnání s rajčaty podstatně méně významné. Lykopen je povoleno přidávat do potravin jako přirozené barvivo (E 160d).

Lykopen se vytváří v období zrání plodu. Chemické složení zeleného tuhého a chuťově neatraktivního oplodí, které chrání vyvíjející se semena, se v té době výrazně mění. Odbourává se chlorofyl a spolu s lyko­penem vznikají i další, v červených rajčatech méně zastoupené karotenoidy (tabulka 2). Barevnost těchto látek má lákat roznašeče již zralých semen. Ubývá pektinu, který způsoboval tuhost plodu, roste obsah jednoduchých sladkých sacharidů fruktosy a glukosy. Zaniká tomatin, podstatná složka obranného systému vůči škůdcům.

Lykopen se vyskytuje především v povrchových vrstvách plodů vystavených světlu, zatímco (-karoten ve vnitřní části. Odstraněním slupky proto dochází ke značným úbytkům lykopenu. Četné dvojné vazby jsou příčinou citlivosti lykopenu vůči oxidaci a také isomerizaci trans-uspořádání v cis-. Lykopen je však dostatečně stabilní vůči tepelné sterilaci a během zmrazení. Přesto dochází k jeho určitým ztrátám. Cis-formy jsou citlivější vůči oxidaci, avšak lépe se vstřebávají z potravy.

Tabulka 2
Obsah karotenoidů (mg/kg) ve zralých červených rajčatech a čerstvé rajčatové šťávě. Jedná se o průměrné hodnoty zahrnující značné kolísání obsahů.

Karotenoid	Rajčata			Šťáva
	[1]	[2]	[3]	[4]	[5]
					2003/2006
Lykopen	31	29,4	-	71,3	58,7/112
Beta-karoten	5,2	4,2	3,9	2,9	15,4/2,9
Gama-karoten	-	-	-	17,7
Lutein	-	0,8	-	-
Lutein + zeaxantin	1,0	-	-	-
Beta-kryptoxantin	-	-	3,9	-
Neurosporen	-	-	-	13,0
Fytofluen	-	-	-	20,7
Fytoen	-	-	-	20,7

[1] Mangels A. N. et aL (1993): J. Amer. Diet. Accoc., 93: 284-296.
[2] Hart D. J., Scott K. J. (1995): Food Chem., 54: 101-111.
[3] Lessin W. J., Catigani G. L., Schwartz S. J. (1997): J. Agric. Food Chem., 45: 3728-3732.
[4] Darrigues A., Schwarty S. J., Francis D. M. (2008): J. Agric. Food Chem., 56: 483-487.
[5] Odriozola-Serrano I. et al. (2009): Food Chem., 112: 258-266.

Podmínkou využitelnosti lykopenu z trávicího traktu je současná přítomnost tuku v potravě, vesměs se uvádí 10-15 g. Významné je, že využitelnost výrazně vzrůstá - udává se pětkrát i více - z produktů tepelně zpracovaných rajčat než ze syrových plodů. To se může jevit ve srovnání např. s vitaminy jako překvapivé. Příčinami jsou uvolnění lykopenu z chromoplastů při popraskání buněk, oslabe­ní vazby na bílkoviny a také částečná cis-isomerizace.

Lykopen je nejvíce zastoupeným karotenoidem v lidské krevní plasmě, druhým v pořadí je (-karoten. Převažují cis-formy lykopenu, které se hromadí zejména v lipoproteinech o nízké hustotě (LDL), a to nejvíce ve varlatech, prostatě, nadledvinkách a játrech.

Příznivé zdravotní účinky lykopenu

Vzhledem ke své struktuře není lykopen provitaminem A. Dlouho byl proto z výživového hlediska pokládán ve srovnání s karoteny za méně významnou složku, která plní svojí barevností především estetickou funkci. Vývoj poznání v posledních dvaceti letech však prokázal znač­nou biologickou účinnost, která je pokládána za přínos pro lidské zdraví. V určité míře platí tato zjištění i pro další karotenoidy obsažené v potravě.

Lykopen chrání nukleové kyseliny, bílkoviny i lipidy (tuky a příbuzné látky) proti poškození reaktivními volnými radikály, což jsou především různé sloučeniny kyslíku se značnou energií. Ochranné působení se projevuje dvěma způsoby:
- převažuje reakce s nepárovým elektronem radikálu, kdy lykopen přechází ze základní do vyšší energetické hladiny a část energie se uvolní jako teplo. Tento děj funguje opakovaně, cyklicky. Vysoká účinnost lykopenu se vysvětluje velkým počtem jeho dvojných vazeb. Toto působení se označuje jako zhášení volných radikálů,
- proběhne nevratné oxidativní štěpení lykopenu za vzniku nebarevných produktů (antioxidační účinky).

Při konzumaci rajčat se zřejmě projevuje nejen vysoký obsah účinného lykopenu, ale i přítomnost dalších látek s antioxidačními vlastnostmi, které jak již bylo uvedeno, navzájem zesilují své příznivé účinky.

Největší zájem výzkumu byl věnován roli lykopenu, resp. rajčat a výrobků z nich, při prevenci vzniku rakoviny. Příznivé výsledky jsou uváděny především pro rakovinu prostaty, ale také děložního čípku, tlustého střeva a ko­nečníku, jícnu a žaludku. Nicméně i přes četné pozitivní výsledky experimentálních i epidemiologických studií pří­slušný úřad USA (Food and Drug Administration) nepřijal v roce 2005 dosavadní poznatky o preventivních účincích lykopenu na vznik rakoviny prostaty jako dostatečně průkazné. To neznamená, že by zpochybnil doporučení konzumovat především výrobky z tepelně zpracovaných rajčat jako součást zdravé výživy, ale neumožnil legisla­tivně výrobcům a prodejcům uvádět údaj o antikarcino­genních účincích na obalech a v reklamě.

Tomatin

Pod tímto označením se skrývají dva chemicky velmi příbuzné alkaloidy, a to (β-tomatin a dehydrotomatin (též tomatidenol). Dehydrotomatin obsahuje jednu dvojnou vazbu, β-tomatin je nasycený. Jeho obsah je obvykle řádově vyšší než obsah dehydrotomatinu. V kyselém pro­středí mohou vznikat štěpením (β-tomatinu další alkaloidy, označované jako β- až δ-tomatiny.

Tyto látky patří do skupiny steroidních glykoalkaloidů, významných také u brambor a lilku baklažánu. V bram­borách se běžně souhrnně označují solanin, přičemž nevýznamnější jsou (β-solanin a β-chaconin. Specifické biologické účinky glykoalkaloidů jsou určovány chemickou stavbou, která má tři složky: uhlovodíkový steroidní skelet, který je ve vodě nerozpustný, sachari­dovou část tvořenou třemi či čtyřmi navzájem vázanými monosacharidy dobře rozpustnými ve vodě a konečně aminoskupinou -NH-, která se chová odlišně v různě kyselém prostředí.

Lilkovité rostliny si vytvářejí tyto alkaloidy jako součást obranných systémů vůči škůdcům, a to od virů až po býložravce. Bezprostředním odpuzujícím účinkem vůči konzumentům je hořkost. Glykoalkaloidy přijaté potravou - a to í u člověka - působí jako nervový jed blokováním činnosti enzymu cholinesterasy. Dalším účinkem je poškození buněčných stěn. To se týká zejména buněk stěny střevní, takže přes narušenou stěnu se pak mohou dostávat do krevního oběhu škodlivé látky ze střevního obsahu, které by přes zdravou stěnu nepřešly.

Tomatin je akutně asi 20x méně toxický než stejná dávka solaninu z brambor. Škodlivější je dehydrotomatin než (-tomatin. Střední letální dávka LD50 (což je dávka, která usmrtí 50% postižených jedinců) tomatinu je asi 500 mg na kg tělesné hmotnosti při jednorázovém podání potravní cestou (perorálně). To nepředstavuje zdravotní riziko, protože obsah tomatinu se pohybuje od několika desetin až jednotek mg v kg zralých rajčat do desítek mg, výjimečně až 500 mg v kg rajčat nezralých, zelených.

Podstatná část tomatinu přijatého potravou se navíc váže na cholesterol přítomný v trávenině do nevstřeba­telných forem a vylučuje se stolicí. Tady se nabízí logická otázka, zda by se nedal tomatin využít ke snížení hladiny krevního cholesterolu. Podle současných poznatků však snížené vstřebávání vyvázaného cholesterolu z potravy vyvolá jeho zvýšenou tvorbu v játrech a uvolňování do krve. V tomto směru musíme počkat na další poznatky pokračujícího výzkumu.

V 70. letech vyvolalo značnou pozornost zjištění, že vysoký příjem tomatinu ze zelených rajčat těhotnými žena­mi může způsobit poškození plodu (teratogenní účinky). Rozsáhlý následující výzkum prokázal, že tyto obavy byly nadsazené a dnes není tomatin pokládán v tomto směru za rizikový.

Nejvyšší obsah tomatinu je v drobných zelených raj­čatech na počátku jejich vývoje. Alkaloidy vznikají přímo v plodech, nejsou do nich transportovány z jiných částí rostliny, kde jsou rovněž přítomny. Během zrání rajčat je tomatin téměř úplně odbourán k tomu účelu vytvořenými enzymy. Plody dozrávající utržené mohou mít vyšší zů­statkový obsah tomatinu než ty, které dozrály přirozeně na rostlině. Je zajímavé, že rozkladné produkty tomatinu slouží k biosyntéze lykopenu a karotenů.

V současnosti se studují i určité nadějné vlastnosti tomatinu, především možnost posílení imunity při jeho podávání.

Závěr

Četné epidemiologické i experimentální studie dospěly k závěru, že pravidelná konzumace zralých rajčat, a to zejména ve formě tepelně zpracovaných produktů, má příznivé zdravotní účinky. Za nejvýznamnější se pokládá prevence rakoviny prostaty. Tyto přínosy se přisuzují ka­rotenoidu lykopenu v kombinaci s dalšími složkami rajčat s antioxidačními účinky. Glykoalkaloidy označované jako tomatin se vyskytují v nezralých zelených plodech, v raj­čatech zralých je jejich obsah zanedbatelný. Ani u zele­ných rajčat však při obvyklé konzumaci nehrozí poškození zdraví, zejména dříve uváděné teratogenní účinky.

Literatura

Friedman M.: (2002). Tomato glycoalkaloids: Role in the plant and in the diet. J. Agric. Food Chem., 50: 5751-5780.
Singh P., Goyal G.K.: (2008). Dietary lycopene: Its properties and anticarcinogenic effects. Compreh. Rev. Food Sci. Food Saf., 7: 255-270. Suárez M.C. et al.: (2008). Variation of the chemical composition of tomato cultivars (Lycopersicon es­culentum Mill.) according to resistance against the tomato yellow leaf curl virus (TYLCV). J. Sci. Food Agric., 88: 1882-1891.

Další literatura u autora

---

Nutritional value of tomatoes

Numerous epidemiological and experimental studies revealed favourable health effects following regular to­mato consumption, mainly that of thermally processed tomato products. The prevention of prostate cancer seems to be the main advantage. The positive roles are attributed to carotenoid lycopene and its synergic effects with other tomato antioxidants. Glycoalkaloids termed tomatine occur in unripened tomato fruits, while in ripened ones their content decreases to a negligible level. However, even a reasonable consumption of green tomatoes does not pose a health risk, including that of teratogenicity formerly passed on.