Voksestere
Voksestere er estere av fettsyrer og fettalkoholer.[1]
Kjemisk struktur
Et voksestermolekyl er sammensatt av en fettsyre og et fettalkohol som er koblet gjennom en esterbinding. Alkoholer har en hydroksylgruppe (HO-), mens en fettsyre har en karboksylgruppe (-COOH). Alkoholer og fettsyrer kan forme estere. Hos voksestere danner hydroksylgruppen hos fettalkoholen og karboksylgruppen hos fettsyren en esterbinding.
Det finnes en rekke ulike voksestere. I hovedsak skiller man mellom mettede og umettede voksestere. Mettede voksestere har høyere smeltepunkt og foreligger ofte i fast form ved romtemperatur. Umettede voksestere har lavere smeltepunkt og foreligger oftere i flytende form ved romtemperatur. Både fettsyre og fettalkohol kan ha varierende karbonkjedelengde og grad av metning. Totalt er det mange mulige kombinasjoner av kjedelengde og metning både for fettsyre og fettalkohol og hver kombinasjon vil ha særegne egenskaper med tanke på sterisk orientering og fasetransisjon.
Kjedelengden til naturlig forekommende fettsyrer og fettalkoholer i voksestere kan variere. Fettsyrene i voksestere fra planteriket har en typisk karbonkjedelengde på C12-C24, mens C24-C34 er den typiske lengden på fettalkoholene.[2] Fettsyrene og fettalkoholene i voksestere fra marine dyr viser stor variasjon. Voksestere fra spermhval består i hovedsak av C12/C14-fettsyerer og C14-fettalkoholer. Enumettet C18 er den dominerende fettsyren i de fleste voksestere fra fisk med unntak av voksestere fra rogn, som har rikelige mengder av flerumettede omega-3-fettsyerer som EPA, DPA og DHA. Fettsyrene fra enkelte dyreplankton gjenspeiler i stor grad fettsyresammensetningen i planteplankton, og inneholder store mengder C14 og C16, i tillegg til EPA, DPA og DHA, samt fettalkoholer i form av enumettet C20 og C22.[3]
Naturlige kilder til voksestere
Voksestere er ofte en del av det beskyttende, ytre skallet til leddyr, skalldyr og løv, der hovedformålet er å forhindre vanntap gjennom fordampning.[4]
Planter som vokser i områder med mye tørke, som for eksempel jojobaplanten, lagrer store mengder voksestere. Bivoks inneholder også mye voksester.
Marine organismer som dinoflagellater, pelagiske virvelløse dyr og fisk lagrer voksestere med lav tetthet i svømmeblæren eller andre vev for å fremme oppdrift.[5]
Voksestere er per i dag en normal del av det menneskelige fettinntaket gjennom enkelte typer mat som for eksempel fullkornsprodukter, frø og nøtter.[2] Den delen av befolkningen som regelmessig spiser fiskerogn[6] eller enkelte fiskeslag som for eksempel atlantisk soldatfisk (Hoplostethus atlanticus) [7] får også i seg betydelige mengder voksestere.
Befolkningens inntak av voksestere kan variere etter kosthold og prosessert mat inneholder vanligvis små mengder.
Sikkerhet
Inntak av fisk med store mengder voksestere har tidligere vært forbundet med løs, oljeaktig avføring. Dette har ført til at det har blitt satt spørsmålstegn ved om inntak av voksestere er forbundet med helserisiko. En sikkerhetsstudie, gjennomført av forskere knyttet til bedrifter som selger voksestere som kosttilskudd, viste at friske personer som inntok 2 gram olje fra hoppekrepsen raudåte (Calanus finmarchicus), tilsvarende 1,7 gram voksester, daglig i 12 måneder, ikke fikk økt forekomst av bivirkninger sammenlignet med placebogruppen.[8]
Metabolisme
Lipaser og karboksylesteraser som hydrolyserer triglyserider og etylestere har også vist seg å ha enzymatisk aktivitet på voksestere. Opptaksdata viser at omega-3-fettsyrene EPA og DHA, inntatt i form av voksestere, oppnår en maksimal konsentrasjon i blodbanen etter ca. 20 timer. Dette kan indikere et forsinket opptak av fettsyrene i forhold til andre typer omega-3 der det er godt etablert at opptaket skjer veldig raskt.[9]
Biotilgjengelighet
Det har vært en vanlig oppfatning at voksestere blir dårlig absorbert av mennesker, delvis på grunn av tilfeller av løs, oljeaktig avføring som følge av for høyt inntak av fisk med ekstremt høyt innhold av voksestere. Fiskeslag som er assosiert med denne effekten er escolar (Lepidocybium flavobrunneum) og oljefisk (Ruvettus pretiosus). Fileter fra disse fiskeslagene inneholder inntil 20 % fett hvor 90 % er i form av voksestere. Dette resulterer i et typisk inntak på mer enn Mal:Nowrap voksester fra et enkelt måltid. Atlantisk soldatfisk (Hoplostethus atlanticus) er en attraktiv matfisk med 5,5 % fett hvor 90 % kommer i form av voksester. Et typisk måltid på 200 gram fra atlantisk soldatfisk vil da gi ca 10 000 mg voksester uten at dette er forbundet med noen uønskede effekter.
I 2015 ble det gjennomført en dobbeltblindet klinisk humanstudie som viste at omega-3-fettsyrene EPA og DHA fra olje i voksesterform ble svært godt tatt opp. Oljen kom fra hoppekrepsen raudåte (Calanus finmarchicus) og studien konkluderte med at denne oljen kunne være en relevant kilde til de sunne omega-3-fettsyrene. 86 % av oljen fra raudåte kommer i form av voksestere.[9]
Senere prekliniske studier på mus har vist at til tross for likt inntak av EPA og DHA er blodnivåene av disse omega-3-fettsyrene signifikant høyere hos mus som har fått fettsyrene gjennom olje fra raudåte sammenlignet med etylestere.[10] Videre har det blitt observert at olje fra raudåte benyttet i musestudier viser seg å ha gunstige effekter på fedmerelaterte problemer. Musene i disse studiene inntok høykaloridiett og de dyrene som fikk olje fra raudåte oppnådde gunstige helseeffekter ved betydelig lavere inntak av EPA og DHA enn fra andre kilder.[11][12] Totalt sett, basert på in vitro-, og dyredata, samt funnene fra Cook et al.[9], der det ble demonstrert at blodnivåene av EPA og DHA var forhøyet inntil 72 timer etter inntak av 4 gram olje fra raudåte, er det gode holdepunkter for å tro at omega-3 fra voksestere blir sakte absorbert in vivo.
Rolle som næringsmiddel
I de senere årene har marine voksestere fått betydelig oppmerksomhet på grunn av dokumenterte positive effekter på omfattende medisinske forhold knyttet til usunn vestlig livsstil.[11] [12] Høyt press på den tradisjonelle kilden til de sunne omega-3 fettsyrene EPA og DHA, avledet fra fiskeriene utenfor kysten av Sør- Amerika, har også bidratt til behovet for mer bærekraftige kilder til omega-3.[13] Høsting på lavere trofisk nivå på kortlivede organismer vil være mer bærekraftig og produkter vil være mindre utsatt for miljøgifter og forurensing.
Marine voksestere kan også utvinnes fra det lille krepsdyret raudåte.[14]