Sund og ernæringsrigtig kosts betydning for de kognitive evner

sund og ernæringsrigtig kosts betydning for de kognitive evner AF HELLE KØNGERSKOV, KOSTKOMPAGNIET 2007

2 Sund og ernæringsrigtig kosts betydning for de kognitive evner De mest solide analytiske epidemiologiske holdepunkter, der påviser sammenhængen mellem indtag af næringsstoffer makro- (fedt, protein, kulhydrat og alkohol) og mikro (vitaminer og mine raler) - med kosten og indvirkning på det mentale energiniveau, kommer fra en række inter ven tions og eksperimentelle laboratorie studier pu bli ce ret i perio den fra 1996 til 2002. Studierne er iden tificeret i data ba ser ne: Pub med, Embase og Cochrane Library, hvor føl gen de søgeord er an vendt: humans, clinical trails, cognitive performance, breakfast, carbohydrates, fat, protein, lunch, snack, vitamin and mineral. Stu di er ne er endvidere iden ti ficeret gennem referen ce lis ter på tidligere fundne ar tik ler. Nedenstående kildemateriale belyser makro- og mikronæringsstoffers indvirkning på hjernens kognitive funktion dvs. tænkning, sprog, problemlæsning, indlæring og erkendelse. En gennemgang viser at litteraturen på området lider under store metodologiske begrænsninger i bl.a. undersøgel ses design (studier udført på forsøgsdyr, kortidsstudier, få forsøgspersoner m.m.) og testmetoder. Dette gør det svært at drage nogen konkrete slutninger, men dog ses nogle klare tendenser mod, at hvis der spises en ernæringsrigtig kost (dvs. der spises efter de officielle anbefalinger) kan dette have en forbedrende indvirkning på hjernens kognitive præstation. Fedtstoffers betydning for kognitive evner mættede fedtsyrer Det er anerkendt blandt forskere, at et højt indhold af mættet fedt i kosten svækker den kognitive præstation gennem påvirkning af hormonet insulin, idet indtagelsen af en kost rig på mættet fedt indebære en øget risiko for udvikling af insulin resistens. Endvidere viser undersøgelser på forsøgsdyr, at rotter, som har levet på en kost med et højt ind hold af mættede fedt syrer i form af talg eller svinefedt har en generelt nedsat kognitiv præstation og jo flere mættede fedtsyrer kosten indeholdt jo alvorligere svækkes hjerne og hukommelse. Mættede fedtsyrer findes I råvarer som smør og margarine, kød - specielt okse-, lammeog kalvekød, pålæg pølsepålæg og leverpostej, mejeriprodukter mælk, ost og kage, chokolade og flødeis.

3 Greenwood and Winocur. Dietary saturated fatty acids and brain funktion. Neurochemical Research, vol. 23, No. 5; 615-626, 1998. Greenwood and Winocur. Glukose Treatment Reduces Memory Deficits in Young Adult Rats Fed High-Fat Diets. Neurobiology, Learning and Memory 75; 179-89. 2001. Kaplan and Greenwood. Cognitive impairment in rats fed high-fat diets: a specifik effect of saturated fatty-acid intake. Behavioral Neuroscience. Vol. 110, no. 3; 451-59. 1996. Vessby, m.fl. Substituting dietary saturated for monounsaturated fat impairs insulin sensitivity in healthy men and women. Diabetologia 44;312-19.2001. Wainright, P m.fl. A saturated-fat diet during development alters dendritic growth in mouse brain. Nutritional Neuroscience1;49-58.1998. enkeltumættede fedtsyrer Undersøgelser har vist at olivenolie, rapsolie og andre enkeltumættede fedtsyrer udsætter hukommelses tab og svækkelse af åndsevnen. En stor undersøgelse fra Italien (n=5632) viste, at forringelsen af kog ni tiv præstation herunder indlæring, hukommelse og opmærksomhed - faldt eksponentielt med stigningen af enkeltumættet fedtsyrers energiindtag. Udover raps- og olivenolie er råvarer som oliven, avokado, nødder og mandler er rige på enkeltumættede fedtsyrer. Solfrizzi m.fl. High monounsaturated fatty acids intake protecs against age-related cognitive decline Neurology 52, may (1 of 1) 1999. flerumættede fedtsyrer Flerumættede fedtsyrer inddeles i to familier: n-6 og n-3 fedtsyrer. N-6 fedtsyrer har en gavnlig virkning på hjernen, men fedtsyrerne betragtes som skadelige i for store mængder. En tilstrækkelig mængde af n-3 fedtsyrer i blodet kan neutralisere n-6 fedtsyrernes skadevirkninger. Afgørende er således ikke alene de samlede mængder af fedtstof, men også de forholdsmæssige mængder af hver type flerumættede fedtsyrer samt disses indbyrdes forhold. Løs nin gen er således, at skære ned på n-6 fedtsyrer og spise noget mere af n-3-fedtsyrer. Et forhold på 4:1 gavner hjernen hos forsøgsdyr betydeligt. NNR (Nordiske næringsstof rekommandationer de danske officielle anbefalinger) an be faler

4 en fordeling på 4-9:1 De flerumættede fedtsyrer fra n-6 findes i vegetabilske olier - solsikke-, sesam-, valnødde- vindruekerneolie m.m., plantemargarine og planteminariner fra førnævnte olier, mens de flerumættede fedtsyrer fra n-3 findes i fisk, kerner og frø. Sandstrøm, Brittmarie m. fl.. Nordiske næringsrekommendationer 1996. Nord 1996. Okuyama, H m.fl. Dietary Fatty acids The n-6/n-3 balance. Lipid Research. Vol. 35, No 4;409-457.1997. Kulhydraters betydning for kognitive evner Hjernens energikilde er glukose, dvs. at glukose er det brændstof som hjernen og kroppen fungere på. Hjernecellerne fungere optimalt, hvis mængden af blodsukker ligger indenfor et normalt de fi ne ret refe ren ceinterval blodglukose 3,3-5,5 (fasteværdi), således styrker et normal blodsukker niv e au hukommelsen, koncentrationsevne, indlæring, humør og pirlighed. Jo bedre blodsukker og in su lin er reguleret, jo bedre vil hjernen kunne arbejde. Typen af kulhydrat, som indtages, er medvir ken de til at fastlægge blodsukkerets niveau og stabilitet, hvilket er væsentligt, idet hjernen har be hov for en jævn tilførsel af glukose fra fødevarer, som langsomt hæver blodsukkeret. Indimellem kan man give ekstra tilskud af glukose til at håndtere spidsbelastninger. Optimal hjernefunktion kræ ver imidlertid opretholdelse af normale niveauer af glukose i blodet. Alt for høje og alt for la ve niveauer hæmmer de mentale funktioner. Kulhydrater som skaber en hurtig og meget brat stigning i blodsukkeret er hvidt franskbrød, druesukker, honning, sukker, juice, kartoffel, rosin og banan, mens kulhydrater der skaber en langsom og mindre brat stigning og derved styrker et normalt blodsukkerniveau er råvarer som æbler, appelsin grønsager, rugbrød, groft brød, pasta, havregryn, ris og bælgfrugter. Bellisle, F. m.fl.functional food science and behavior and psychological functions British Journal of Nutrition 80, Suppl.1;S173-193.1998. Brand-Miller m.fl. The Glucose Revolution. Marlowe and Company, New York 1999. Brosnan. Commets on metabolic needs for glucose and the role of gluconeogenesis. European Journal of Clinical Nutrition 53, Suppl. 1; S107-111. 1999. Macdonald. Carbohydrate as a nutrient in adults:range of acceptable intakes. European

5 Journal of Clinical Nutrition 53, Suppl. 1; S101-106. 1999. McNay m.fl. Decreases in rat extracellular hippocampal glucose concentration associated with cognitive demand during a spatial task. Phychology Neurobiology, March 14, vol.97, no. 6;2881-2885. 2000. Sarris m.fl. Functional food science and substrate metabolism. British Journal of Nutrition 80. Suppl. 1; S47-75. 1998. Storlien m.fl. Diet composition and insulin action in animal models. British Journal of Nutrition, Vol. 83, suppl.1;s85-90. 2000. Thomas, A. Overview of glukose Regulation. World Journal of Surgery. 11 April 2001. Vitaminer og mineralers betydning for kognitive evner I Litteraturen er belyst, hvordan man diagnosticere og afhjælpes svær mangel på vitaminer og mi ne raler. Til gengæld fremgår det ikke entydigt, hvad der sker med kroppen mellem optimal indtag og helt lave indtag af vitaminer og mineraler. Undersøgelser konkluderer, at sådanne marginale indtag over en længere periode kan forudsagde mild mangel på det pågældende vitamin eller mi neral. Kroppen lider ikke tydelig overlast, men er dårligere rustet til modstå udvikling af velfærds sygdomme og den kognitive præstation forringes. De fedtopløselige vitaminerne A, D, E og K findes især i fedtholdige fødevarer som kød, fisk, mejeriprodukter og visse planteolier. De vandopløselige vitaminer findes i fuldkornsprodukter, frugt, grønsager, i kød og mejeriprodukter. For flere af mikronæringsstofferne gælder at kun en mindre %-del af indtaget absorberes og udnyttes af kroppen. Mikronæringsstofstatus kan forbedres ved at sammensætte kosten, således at mikronæringsstofferne udnyttes rigtigt. Dette gøres ved at reducerer fedtindtaget og øge indtaget af grøntsager og frugt. Generelt gælder, at jo mere nænsomt grøntsager og frugt er tilberedt, desto større næringsværdi har de. Hansen. Mikronæringsstoffer. Perspektiv, nr. 1, 1997 Sandstrøm m. fl. Nordiske næringsrekommendationer 1996. Nord 1996. Schoenthaler m.fl. Controlled trial of vitamin-mineral supplementation on intelligence

6 and brain function. Person. Individ. Diff. Vol.12, No. 4; 343-50.1991. Schoenthaler m.fl. Controlled trial of vitamin-mineral supplementation: Effects on intelligence and performance. Person. Individ. Diff. Vol.12, No. 4;351-362.1991. Yudkin.Intelligence of childrin and vitamin-mineral supplements:the DRF study. Discussion, conclusion and consequences. Person. Individ. Diff. Vol.12, No. 4; 363-365.1991. Antioxidanters betydning for kognitive evner Antioxidanter er kemiske forbindelser, der neutralisere frie radikaler. Frie radikaler angriber cel lernes fedtholdige membraner (hjernen består af 50 % fedt, som gør den sårbar overfor lipid pe ro xidering), genetiske materiale (DNA), fremmer aldring og sygdom pga. celleskader. Alle væv og organer er udsat for angreb fra frie radikaler, men hjernen er det organ som er mest sårbar overfor sådanne angreb. Studier dokumenterer yderligere en forbindelse imellem kognitiv præstation og indholdet af antioxidanter og lipoperoxider i blodet. Således viser studier en positiv korrelation mellem askorbinsyre, -tocopherol samt carotenider og kognitiv præstation. Frugt og grøntsager er fyldt med antioxidanter, herunder vitaminer A, C og E - og andre mere ke miske forbindelser carotenoider, herunder beta-caroten, alfa-caroten, lycopen, lutein og zeoxo da thin, phenoler og flavinoider. Der findes omkring 4000 antioxidanter i kraftigt farvet frugt og grønt sager. Undersøger viser, at en kost med højt indhold af frugt og grøntsager øger antioxidant aktiviteten i plasma. Berr. Systemic Oxidative stress and cognitive performance in the population-based EVAstudy. Free Radical Biology & Medicine, Vol. 24, Nos. 7/8 ;1202-1208. 1998. Cao m.fl. Increases in human plasma antioxidant capacity afterconsumption of controlled diets high in fruit and vegetables. The American Journal of clinical Nutrition, Vol. 68;1081-87. 1998. Ernæringsrådet: Sandstrøm m.fl. Den Sundhedsmæssige betydning af antioxidanter i levnedsmidler og som tilskud. Publikation nr. 3 1994.

7 Gale m.fl. Cognitive impairment and mortality in a cohort of elderly people. British Medical Journal, vol. 312; 608-611.1996. Goodwin m.fl. Association between nutrinal status and cognitive functioning in a healthy elderly population. JAMA, Vol.249;2917-21.1983. La Rue m.fl. Nutritional status and cognitive function in a normally aging sample:a 6-year reassessment. The American Journal of clinical Nutrition, Vol. 65;20-29, 1997. Sandstrøm m. fl. Nordiske næringsrekommendationer 1996. Nord 1996. Måltidernes betydning for kognitive evner Morgenmad Studier viser, at morgenmad styrker hjernefunktionen, herunder indlæring, hukommelse, præsta tion, fysisk og psykisk velvære. Dette skyldes dels, at morgenmaden bryder nattens faste og øger hjernens forsyninger af tilgængelig glukose og andre næringsstoffer til centralnervesystemet og dels at morgenmad på længere sigt synes at have en gavnlig og sund forandring på næringsstofindtag og ernærings tilstand. De fleste studier er relateret til korttids hukommelsen, men også visuelle og sproglige test er set forbedret ved at spise morgenmad frem for ikke at spise morgenmad. Faktorer som alder, køn, ernæringsstatus og den ernæringsmæssige sammensætning af morgenmad synes at have indflydelse på undersøgelsernes resultater. Der ses således klart tydeligere effekt ved under- og fejlernæring Pollit. Does breakfast make a difference in school. Journal of The American Dietetic Association, Vol. 95, number 10. 1995. Bellisle m.fl. Functional food science and behavior and psychological functions British Journal of Nutrition 80, Suppl.1, S173-193. 1998. Fisher m.fl. Carbohydrate to protein in food and cognitive performance in the morning. Physiology & Behavior 75;411-423. 2002 Benton m.fl. The delivery rate of dietary carbohydrates affects cognitive performance in both rats and humans. Psychopharmacology 2002.

8 Benton m.fl. The influence of breakfast and a snack on psychological functioning. Physiology & Behavior 74;559 571. 2001. Foster m.fl. Glucose and memory:fractionation of enhancement effects? Psychopharmacology 137;259 270. 1998. Frokost En stort frokostmåltid synes at have tendens til, at øge risikoen for udvikling af et såkaldt efter-frokost-dyk i ydeevne. Dvs. at den vedvarende ydeevne er forringet i den tidlige eftermiddag. Dette gælder bl.a. for kulhydratrige frokostmåltider, idet kulhydrat øger hjernens indhold af tryptophan. Tryptophan er med til at forøge indholdet af neurotransmitteren serotonin i hjernen. Serotonin påvirker hjernen i en rolig, døsig eller trættende retning. Suppleres måltidet med lidt protein (omkring 40 gram protein pr kg) forsvinder denne effekt. En frokost rig på protein (dvs. magert kød, pålæg, fisk, magert fjerkræ, mager mælkeprodukter, mager ost, bælgfrugter og æg) påvirker således hjernen til at øge indholdet af tyrosin niveauet. Dette aktiverer dopamine- og norepinephrine syntesen, som har en stimulerende og aktiverende effekt på hjernen. Yderligere sløver fedtrige måltider koncentrationsevnen sammenlignet med kulhydrat rigt måltid. Fedt gør at man bliver langsommere og mindre præcis til at udfører opgaver, der kræver vedvarende opmærksomhed. Bellisle m.fl. Functional food science and behavior and psychological functions British Journal of Nutrition 80, Suppl.1;S173-193. 1998. Fermstrom. Diet, neurochecals, and mental energy. Nutrition Review. Jan 59 (1p+2);S22-24. 2001 Mellemmåltider Studier viser at mellemmåltider med et højt indhold af kulhydrat specielt med lavt glykemisk indeks (groft brød, grove cerialier eller grove grønsager) - forbedre det kognitive arbejde, især hvis mellemmåltidet indtages sidst på formiddag eller eftermiddagen. Bellisle m.fl. Functional food science and behavior and psychological functions British Journal of Nutrition 80, Suppl.1; S173-193. 1998

9 Benton m.fl. The influence of breakfast and a snack on psychological functioning. Physiology & Behavior 74;559 571. 2001.