Warzywa i owoce jako źródła wybranych substancji bioaktywnych i ich wpływ na funkcje poznawcze u osób starszych
Monika A. Zielińska 1 , Agata Białecka 1 , Barbara Pietruszka 1 , Jadwiga Hamułka 1Abstrakt
Zjawisko starzenia się społeczeństw wiąże się nie tylko ze wzrostem liczby i odsetka osób starszych w społeczeństwie, ale także z częstszym występowaniem zaburzeń funkcji poznawczych. Może to upośledzać funkcjonowanie osób starszych w życiu codziennym, zawodowym i społecznym oraz pogarszać jakość ich życia. Stąd też istotne jest określenie czynników działających protekcyjnie. Duże znaczenie odgrywa dieta, przy czym szczególną uwagę zwraca się na odpowiednie spożycie warzyw i owoców, ze względu na ich udowodniony korzystny wpływ na zdrowie. Wynika to z obecności zawartych w owocach i warzywach substancji bioaktywnych, a zwłaszcza flawonoidów i karotenoidów. Obserwowane zmiany neurodegeneracyjne są ściśle związane z procesami zapalnymi oraz stresem oksydacyjnym. Osoby starsze, spożywające zalecane ilości warzyw i owoców (5 porcji dziennie), mają wyższy potencjał antyoksydacyjny surowicy krwi, a ryzyko wystąpienia chorób przewlekłych, w tym neurodegeneracyjnych oraz umieralność są niższe. Przeanalizowano wyniki 16 opublikowanych badań epidemiologicznych, obejmujących osoby starsze, powyżej 65-70 roku życia. Ich wyniki omówiono w zależności od wpływu na funkcje poznawcze (1) spożycia warzyw i owoców; (2) spożycia flawonoidów; (3) stanu odżywienia karotenoidami; (4) mechanizmów działania roślinnych substancji bioaktywnych. Stwierdzono, iż spożywanie warzyw i owoców może pozytywnie wpływać na funkcjonowanie poznawcze poprzez: (1) poprawę wyników testów poznawczych; (2) opóźnianie lub zapobieganie związanego z wiekiem pogarszania się zdolności poznawczych; (3) obniżanie ryzyka chorób neurodegeneracyjnych.
Wykaz skrótów
ARCD – łagodne zaburzenia pamięci związane z wiekiem (Age-Related Cognitive Decline); BD – Test klocków (Block Design); BDNF – neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego (brain derived neurotrophic factor); BDS – Skala Kontrolowania Zachowań (Behavioral Dyscontrol Scale); BVRT – Test Pamięci Wzrokowej Bentona (Benton’s Visual Retention Test); CHAP – the Chicago Health and Aging Project; COWAT – Test Fluencji Słownej (Controlled Oral Word Association Task); CREB – białko wiążące się z elementem odpowiedzi na cAMP (cAMP – regulatory element binding); DHA – kwas dokozaheksaenowy (docosahexaenoic acid); DS – test powtarzania cyfr wprost i wspak (Digit Span backward and forward); DST –Test Symboli Cyfr (Digit Symbolt Test); EBMT – Bostoński Test Pamięci (East Boston Memory Test); ERK – kinaza białkowa regulowana sygnałem zewnątrzkomórkowym (extracellular signal-regulated kinases); FFQ – kwestionariusz częstotliwości spożycia (food frequency questionnaire); fMRI – funkcjonalny magnetyczny rezonans jądrowy (functional magnetic resonance imaging); FOME – Ocena Pamięci Obiektów Fulda (Fuld Object Memory Evaluation); FTT – test stukania palcem (Finger Tapping Test); GDRS – Skala Ogólnej Deterioracji (Global Deterioration Rating Scale); IL-10 – interleukina 10, czynnik hamujący syntezę cytokin (cytokine synthesis inhibitory factor, CSIF); IL-1β – interleukina 1-beta (interleukin-1 beta); IL-6 – interleukina 6 (interleukin 6); iNOS – syntaza tlenku azotu (inducible nitric oxide synthase); IQ – iloraz inteligencji (intelligence quotient); IST – Zestaw Testów Isaaca (Isaacs Set Test); KOLT – Test uczenia się obiektów Kedricka (Kendrick Object Learning Test); MAPK – kinazy aktywowane mitogenami (mitogen-activated protein kinases); MCI – łagodne zaburzenia poznawcze (mild cognitive impairment); MHT – Test Moray House (Moray House Test); MIR – Memory in Reality Apartment Test; MMSE – Krótka Skala Oceny Stanu Umysłowego (Mini-Mental State Examination); MPOD – gęstość optyczna barwnika plamki żółtej (macular pigment optical density); NADPH – zredukowana postać fosforanu dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (nicotinamide adenine dinukleotide phosphate); NART ––Narodowy Test Czytania dla Dorosłych (National Adult Reading Test); NES2 – System Oceny Stanu Neurobehawioralnego (Neurobehavioral Evaluation System 2); NF-κB – jądrowy czynnik transkrypcyjny NF kappa B (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells); Nrf2/ARE – jądrowy czynnik 2 (nuclear erythroid 2 p45-related factor 2) z elementem odpowiedzi antyoksydacyjnej (antioxidant response element); PAQUID – Personnes Agées Quid Study; PI3K – 3 kinaza fosfatydyloinozytolu (phosphatidylinositide 3-kinases); PKC – kinazy białkowe C (protein kinase C); RBANS – Powtarzalny System Oceny Stanu Neuropsychologicznego (Repeatable Battery of the Assessment of Neuropsychological Status); RI-48 – RI-48 Cued Recall Test; ROS – reaktywne formy tlenu (reactive oxygen species); SIB – System Oceny Zaburzeń Funkcji Poznawczych (Severe Impairment Battery); SLT – Lista Zakupów (Shopping List Task); S-PAL – Test Przestrzennego Uczenia się Metodą Kojarzenia w Pary (Spatial Paired Associate Learning Test); SRT – Test Selektywnego Przypominania Buschkego (The Buschke Selective Remaining Test); S-task – skrócona wersja testu COWAT (Control Oral Word Association Test); STAT3 – białko przekaźnik sygnału i aktywator transkrypcji 3 (signals tranducers and activator of transcription 3); SU.VI.MAX – Supplémentation et Vitamines et Minéraux Anti- -Oxydants Study; TICS – Telefoniczny Test Oceny Funkcji Poznawczych (Telephone Interview for Cognitive Status); TMT – test łączenia punktów (Trial Making Test); TNF-α – czynnik martwicy nowotworu α (tumor necrosis factor-α); TNF-β – czynnik martwicy nowotworu β (tumor necrosis factor-β); TRPA1 – receptory o przejściowym potencjale – ankiryna (transient receptor potential ankyrin 1 channel); VF – test fluencji słownej (verbal fluency test); WAIS-III SS (WAIS-R SS) – Skala Inteligencji Wechslera dla Dorosłych (III lub R) podtest podobieństw (Wechsler Adult Intelligence Scale III (Revised) Similarities Subtest); WLMT – Przypominanie Listy Słów (Word List Memory Test); WMS – Skala Pamięci Weschlera (Weschler Memory Scale); WNKT – wielonienasycone kwasy tłuszczowe (polyunsaturated fatty acids).
Wstęp
Większość krajów europejskich, w tym także Polskę, zalicza się do społeczeństw starzejących się, ze stale zwiększającym się odsetkiem osób powyżej 65 roku życia [52]. Prognozuje się, że w Polsce w 2050 r. odsetek osób powyżej 65 lat wzrośnie do 35,7%, a powyżej 80 lat do 10,4% [33]. Wiąże się to z wieloma następstwami społecznymi i ekonomicznymi, gdyż procesowi starzenia towarzyszą zmiany fizjologiczne i pogorszenie funkcji narządów, co zwiększa występowanie wielu chorób oraz upośledza codzienne życie osób starszych [110]. Negatywne zmiany obejmują również mózg i funkcje poznawcze.
Funkcje poznawcze
Funkcje poznawcze, nazywane również zdolnościami poznawczymi (kognitywnymi), obejmują wiele procesów, zachodzących w ośrodkowym układzie nerwowym w wyniku oddziaływania różnorodnych bodźców zewnętrznych i wewnętrznych na zmysły i mózg. Służą zdobywaniu wiedzy i kształtowaniu zachowań, warunkując podstawę działania jednostki w społeczeństwie. Do podstawowych funkcji poznawczych zalicza się percepcję, pamięć oraz uwagę, natomiast do złożonych: myślenie abstrakcyjne, wyobraźnię, funkcje słowne, wzrokowo-przestrzenne oraz wykonawcze (umiejętność planowania i kontrolowania działań umysłowych) [32,36,50]. Pamięć klasyfikuje się na wiele sposobów. Jeden z podziałów wyróżnia pamięć deklaratywną, obejmującą świadome informacje ze wspomnieniami miejsc, zdarzeń (pamięć epizodyczna) i faktów (pamięć semantyczna) oraz pamięć proceduralną, dotyczącą m.in. wyuczonych umiejętności i nawyków [51]. Wyróżnia się też podział na następujące domeny poznawcze: (1) pamięć (wzrokową, werbalną i przestrzenną) często ocenianą Kalifornijskim Testem Uczenia się Językowego (CVLT), Testem Pamięci Wzrokowej Bentona (BVRT), East Boston Memory Test (EBMT), Testem Figury Złożonej Reya, Testem Pamięci Weschlera (WMS), testami przywoływania listy słów czy powtarzania cyfr wprost i wspak (DS); (2) uwagę, w tym jej selektywność i wybiórczość oraz szybkość przetwarzania informacji, oceniane za pomocą Testu Kolorów Stroopa, czasem prostej reakcji, podtestami Skali Inteligencji Weschlera dla dorosłych; (3) funkcje wykonawcze, w tym zdolność do hamowania poznawczego, planowania, przełączania zadań czy płynności werbalnej, badane często testem fluencji słownej (VF), Testem Łączenia Punktów (TMT) czy zadaniem rotacji mentalnej. Ponadto, u osób starszych bada się ogólny stan zdolności poznawczych za pomocą Krótkiej Skali Oceny Stanu Psychicznego (MMSE i jej adaptacji telefonicznej TICS), która jest przydatnym testem przesiewowym do oceny występowania zaburzeń poznawczych i ich zmian w czasie [19,32,36]. Ze względu na różnice w czułości poszczególnych testów funkcji poznawczych, zwłaszcza w kontekście ich uwarunkowań środowiskowych, badacze bardzo często korzystają z baterii testów neuropsychologicznych [19].
Zmiany neuropoznawcze podczas starzenia
W starzejącym się mózgu obserwuje się wiele zmian fizjologicznych, anatomicznych i funkcjonalnych. Zmniejsza się objętość mózgu w wyniku kurczenia się neuronów, zwłaszcza w istocie szarej, płatach czołowych, prążkowiu, wzgórzu, móżdżku i spoidle wielkim. Postępujące zmiany miażdżycowe stopniowo ograniczają mózgowy przepływ krwi, co powoduje zmniejszenie metabolizmu i niedotlenienie, zwłaszcza w płatach czołowych [51,78]. Zmianom ulega też stężenie neuroprzekaźników, przede wszystkim w systemach dopaminergicznym, serotoninergicznym i cholinergicznym oraz aktywność neuronów (zmniejsza się szybkość i precyzja przekazywania impulsów elektrycznych, a zwiększa latencja i amplituda pobudzenia) [8,51,78,84]. Upośledzeniu ulega również plastyczność mózgu [76]. Obserwuje się także zmiany neurodegeneracyjne w wyniku procesów zapalnych i stresu oksydacyjnego, na który neurony są szczególnie podatne ze względu na intensywny metabolizm tlenowy, dużą zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (WNKT) i jednocześnie małą aktywność enzymów antyoksydacyjnych [2,51,66,78,103]. Wyniki badań in vitro i in vivo wskazują, że stan zapalny może doprowadzić do zwiększonego wytwarzania cytokin, w tym interleukiny 1-β (IL-1β) i czynnika martwicy nowotworu α (TNF-α), pobudzenia aktywności oksydazy NADPH (zredukowanej postaci fosforanu dinukleotydu nikotynamidoadeninowego), co może m.in. zwiększyć wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS) oraz aktywność syntazy tlenku azotu (iNOS). Natomiast stres oksydacyjny, wywołany m.in. nadmierną ilością wolnych rodników, może uszkodzić strukturę lipidów, białek oraz kwasów nukleinowych. Ponadto zaburza ścieżkę sygnałową zależną od insuliny oraz może wpływać na zwiększone wytwarzanie interleukiny 6 (IL-6), pogarszając tym samym sprawność neuronów oraz prowadząc do ich apoptozy [2,22,51,66,78,83,93,103]. Badania epidemiologiczne dowiodły, że zaburzenia funkcji poznawczych często współwystępują z podwyższonymi parametrami stresu oksydacyjnego [15,87] oraz stanu zapalnego [2,103]. Powyższe zmiany mogą prowadzić do obserwowanych wraz z wiekiem deficytów sprawności psychomotorycznej i poznawczej, głównie takich jak uwaga, pamięć deklaratywna, epizodyczna i operacyjna oraz szybkość przetwarzania informacji. Łagodne zaburzenia pamięci (ARCD) naturalnie współtowarzyszą procesowi starzenia się. Mogą być jednak nasilone, wtedy są to tzw. łagodne zaburzenia poznawcze (MCI), które mogą prowadzić do stanu patologicznego – zwanego otępieniem (ang. dementia) [32,36,51,78]. Zgodnie z badaniem PolSenior wystę- powanie zaburzeń funkcji poznawczych wśród Polaków w wieku 65 lat i więcej jest zjawiskiem powszechnym. W badaniu tym MCI zdiagnozowano u 36,3% badanych, a otępienie u 32,0%, w tym lekkie u 17,7%, umiarkowane u 10,2%, a znaczne u 4,1%. Ponadto stwierdzono, że z wiekiem wzrastał odsetek osób z tym zaburzeniem: w grupie wiekowej 65-69 lat MCI występowało u 44,1%, a u osób powyżej 90 lat u 91,3% [49].
Sprawność poznawcza a czynniki środowiskowe
Zaburzenia funkcji poznawczych upośledzają funkcjonowanie w życiu codziennym, zawodowym i społecznym oraz pogarszają jakość życia, stąd też zachowanie ich na właściwym poziomie jak najdłużej jest bardzo istotne [3,48]. Na sprawność człowieka w zakresie funkcji poznawczych wpływa wiele czynników, które można podzielić na czynniki niemodyfikowalne, takie jak: uwarunkowania genetyczne, wiek, płeć, historia medyczna (choroby somatyczne i psychiczne) oraz czynniki modyfikowalne, takie jak: poziom wykształcenia oraz styl życia, a zwłaszcza sposób żywienia, stosowanie używek i aktywność fizyczna [24,26,113].
Czynniki żywieniowe
Wpływ wielu różnych czynników żywieniowych na patogenezę zaburzeń poznawczych wykazano w licznych badaniach epidemiologicznych. Ryzyko ich wystąpienia zwiększa się np. w wyniku stosowania diety zachodniej, bogatej m.in. w kwasy tłuszczowe o konfiguracji trans [9,29,40], natomiast maleje pod wpływem przestrzegania diety śródziemnomorskiej, która jest bogata w warzywa i owoce oraz ryby i owoce morza [86,101]. W profilaktyce zaburzeń poznawczych ważne są takie składniki pokarmowe, jak: witaminy z grupy B (zwłaszcza B6, B12, foliany), C, A i D, żelazo, jod, cynk, wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNKT) omega-3 i substancje o działaniu antyoksydacyjnym [9,18,23,26,29,64]. Na szczególną uwagę zasługują warzywa i owoce, ze względu na dużą zawartość folianów, witamin antyoksydacyjnych i innych substancji bioaktywnych [10,57,72,74].
Większe spożycie warzyw i owoców przez osoby dorosłe, w tym starsze, zwiększa potencjał antyoksydacyjny surowicy krwi, zmniejsza ryzyko wystąpienia chorób neurodegeneracyjnych i przewlekłych, w tym nadciśnienia tętniczego, niedokrwiennej choroby serca, udaru oraz ryzyko zgonu [6,7,13,14,55,58]. U osób tych odnotowuje się również brak lub mniejsze nasilenie zaburzeń poznawczych [73]. Może się to wiązać z ochronnym działaniem zawartych w owocach i warzywach substancji bioaktywnych, a zwłaszcza flawonoidów i karotenoidów, szczególnie luteiny i zeaksantyny z podklasy ksantofili [67,68,102].
Związki bioaktywne pochodzące z warzyw i owoców
Polifenole to grupa wielu związków chemicznych syntetyzowanych przez rośliny. Ich podział i najważniejsze źródła pokarmowe przedstawiono w tabeli 1 [37,38,68,70,75,109]. Flawonoidy i fenolokwasy są związkami o silnych właściwościach przeciwutleniających i przeciwzapalnych, a niektóre z nich przekraczają barierę krew-mózg, dzięki czemu mogą wpływać na jego funkcjonowanie. Ponadto wpływają korzystnie na stan naczyń krwionośnych, przez co usprawniają przepływ krwi i zapewniają lepsze odżywienie mózgu [16,93,105]. Inną bardzo ważną grupą związków o działaniu przeciwutleniającym i przeciwzapalnym są karotenoidy (tabela 2), a wśród nich luteina i zeaksantyna [21,34,60,68]. Związki te wykazują szczególne powinowactwo do komórek nerwowych, zwłaszcza w siatkówce oka oraz rejonach mózgowia zaangażowanych w procesy poznawcze człowieka (istota szara i biała kory czołowej i potylicznej, kora słuchowa oraz hipokamp) [17,35,41,42,44,80].
Właściwości neuroprotekcyjne flawonoidów oraz karotenoidów
Neuroprotekcyjne działanie flawonoidów oraz karotenoidów, a zwłaszcza ksantofilów, wynika przede wszystkim z ich właściwości, w tym przeciwutleniających i przeciwzapalnych. Flawonoidy w warunkach in vitro i in vivo wykazują silne właściwości przeciwutleniające [27], co jest związane z kilkoma ich funkcjami: (1) są zmiataczami wolnych rodników, neutralizują aniony nadtlenkowe, rodniki hydroksylowe oraz nadtlenoazotyn; (2) mogą chelatować jony metali; (3) mogą uaktywniać wewnętrzne systemy obrony przeciwutleniającej, m.in. przez regulowanie aktywności dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy czy peroksydazy glutationu; (4) niektóre z nich stymulują syntezę endogennych związków przeciwutleniających, w tym glutationu, przez aktywację ścieżki jądrowego czynnika transkrypcyjnego 2, wiążącego się z elementem odpowiedzi antyoksydacyjnej jądrowego DNA (Nrf2-ARE) [16,61,77,98]. Badania in vitro dotyczące karotenoidów wykazały, że ich aktywność przeciwutleniająca wynika z: (1) usytuowania ksantofilów w poprzek błony komórkowej z polarnymi grupami hydroksylowymi zakotwiczonymi w części polarnej błony; (2) zdolności do wygaszania tlenu singletowego oraz reakcji z rodnikami ponadtlenkowymi oraz nadtlenkowymi; (3) zdolności do indukcji ekspresji enzymów przeciwutleniających II fazy, prawdopodobnie przez czynnik transkrypcyjny Nrf2 [35,63,96,98]. W doświadczeniach na modelach zwierzęcych wykazano ponadto, że luteina skutecznie redukuje stres oksydacyjny w stanie zapalnym siatkówki oka [85], a miesięczna suplementacja tym związkiem istotnie zwiększa aktywność enzymów przeciwutleniających u myszy [89].
Właściwości przeciwzapalne flawonoidów i ksantofilów są ściśle związane z ich właściwościami przeciwutleniającymi [85]. W przypadku flawonoidów obejmują: (1) hamowanie uwalniania cytokin, takich jak interleukina 1 (IL-1) oraz czynników martwicy nowotworu α i β (TNF-α i -β), przez aktywowanie komórek mikrogleju; (2) hamowanie ekspresji NOS, a następnie wytwarzania tlenku azotu; (3) hamowanie aktywacji oksydazy NADPH, co wpływa na wytwarzanie wolnych rodników w aktywowanych komórkach glejowych; (4) obniżanie aktywności prozapalnych czynników transkrypcyjnych, takich jak np. jądrowy czynnik transkrypcyjny NF kappa B (NF-κ B) [105]. Natomiast mechanizm przeciwzapalnego działania ksantofili udowodniony w badaniach in vitro i in vivo obejmuje: (1) modyfikację tratw lipidowych wokół receptorów o przejściowym potencjale, takich jak ankiryna (TRPA1), zmniejszającą ich aktywność; (2) obniżanie aktywacji białka przekaźnika sygnału i aktywatora transkrypcji (STAT3), co wpływa na obniżanie poziomu cytokin prozapalnych m.in. IL-6; (3) obniżanie wytwarzania IL-1β, natomiast zwiększanie wytwarzania IL-10, czynnika hamującego syntezę cytokin prozapalnych [39,85,88]. Przeprowadzone wśród ludzi badania płynu mózgowo-rdzeniowego potwierdzają rolę α-karotenu, β-kryptoksantyny i likopenu w ograniczaniu procesów zapalnych [31].
Tabela 1. Najważniejsze źródła pokarmowe wybranych polifenoli [21,34,60,68]
Tabela 2. Najważniejsze źródła pokarmowe wybranych karotenoidów [37,38,68,70,75,109]
Tabela 3. Zestawienie wybranych badań dotyczących związku pomiędzy spożyciem warzyw i owoców a funkcjami poznawczymi (FP) osób starszych
Tabela 4. Zestawienie wybranych badań dotyczących związku między spożyciem flawonoidów a funkcjami poznawczymi (FP) osób starszych
Flawonoidy i ksantofile a funkcje poznawcze
Flawonoidy oraz ksantofile poprawiają funkcjonowanie komórek nerwowych, wzmagają regenerację neuronów i stymulują neurogenezę w hipokampie. Dzięki temu poprawiają procesy poznawcze, w tym pamięć i uczenie się [94,105]. W badaniach na modelach zwierzęcych stwierdzono, że zarówno wyizolowane flawonoidy jak i bogata w nie żywność skutecznie opóźniają, związane z wiekiem, występowanie deficytów funkcji motorycznych i pamięci przestrzennej oraz poprawiają pamięć krótkotrwałą i proces uczenia się [94,106]. W badaniach in vivo dowiedziono, że za działanie flawonoidów odpowiada prawdopodobnie kilka mechanizmów związanych z ich zdolnością do: (1) modulacji szlaków sygnalizacji komórkowej, związanych z procesami poznawczymi; (2) stymulacji plastyczności synaptycznej; (3) udziału w ekspresji genów kodujących enzymy przeciwutleniające, enzymy II fazy oraz czynniki neurotroficzne; (4) poprawy krążenia mózgowego [25,28,90,94,105]. Szczególnie istotne jest zaangażowanie flawonoidów w aktywację kinazy białkowej regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) oraz stymulację czynnika transkrypcyjnego białka wiążą- cego się z elementem odpowiedzi na cAMP (CREB) [11].
Białko wiążące CREB reguluje ekspresję genów zwią- zanych z plastycznością synaptyczną oraz wpływa na ekspresję czynników neurotroficznych, w tym neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF), który odgrywa główną rolę, m.in. w regulacji plastyczności neuronalnej związanej z procesem uczenia się i zapamiętywania [4,30,62,79,106,111]. Niektóre z flawonoidów modulują także przekazywanie sygnału przez kinazy tyrozynowe, kinazy białkowe C (PKC) oraz 3-kinazę fosfatydyloinozytolu (PI3K) [91,92,112].
Suganuma i wsp. [100] w badaniach na mysim modelu przyspieszonego starzenia wykazali ochronny wpływ kapsantyny (m.in. w papryce czerwonej) i likopenu na deficyty pamięci związane z procesem starzenia się. Unno i wsp. [104] potwierdzili te wyniki z użyciem β-kryptoksantyny. Jednak działanie karotenoidów, zwłaszcza ksantofilów, na poziomie molekularnym nie zostało jeszcze wyjaśnione, ale ich wpływ na poprawę wydajności komórek nerwowych ma obecnie status wiarygodnej hipotezy naukowej – Teorii Wydajności Neuronalnej. Sformułowano ją na podstawie kilku obserwacji: (1) luteina i zeaksantyna występują w dużym stężeniu w mózgu i w tkankach narządu wzroku [17,44]; (2) gęstość optyczna barwnika plamki żółtej (MPOD) koreluje z zawartością ksantofilów w mózgu oraz z funkcjonowaniem poznawczym [81,82,107,108]; (3) suplementacja diety luteiną poprawia wyniki osiągane w testach funkcji poznawczych u osób dorosłych [43]; (4) ksantofile pobudzają komunikację międzykomórkową przez połączenia typu neksus (kanały białkowe w błonach komórkowych), modulują szlaki sygnałowe oraz stabilizują błony komórkowe dzięki możliwości łączenia się luteiny i zeaksantyny z mikrotubulami w cytoszkielecie [5,35,95,97].
Tabela 5. Zestawienie wybranych badań dotyczących związku pomiędzy stanem odżywienia karotenoidami a funkcjami poznawczymi osób starszych
Tabela 6. Zestawienie badań dotyczących roli roślinnych substancji bioaktywnych w funkcjonowaniu poznawczym osób starszych
Spożycie owoców i warzyw a funkcjonowanie poznawcze osób starszych
Badania z ostatnich lat, dotyczące wpływu warzyw i owoców na funkcje poznawcze osób starszych, odnoszą się do spożycia ogółem, jak również ich poszczególnych grup. W przeglądzie uwzględniono jedynie badania epidemiologiczne, przeprowadzone wśród zdrowych osób starszych, zamieszkujących Europę lub Amerykę Północną oraz opublikowane w ciągu ostatnich 10 lat (tabela 3). Badania różniły się między sobą okresem obserwacji oraz metodą oceny funkcji poznawczych – najpopularniejszy był test MMSE lub jego telefoniczna adaptacja – TICS [45,65,69]. Najczęściej wykazywano korzystny wpływ spożywania warzyw ogółem [45,65,69], zielonych warzyw liściastych [45,46,65,69], warzyw krzy- żowych [45,69] oraz owoców i warzyw bogatych w karotenoidy [46,74]. W przypadku owoców wyniki były mniej jednoznaczne [45]. Spożywanie zalecanej ilości warzyw i owoców jest powiązane z istotnie wyższym spożyciem flawonoidów oraz karotenoidów ogółem [67,102]. Wpływ zielonych warzyw liściastych oraz warzyw krzyżowych wynika z obecności luteiny i zeaksantyny, β-karotenu, antocyjanidynów i kwercetyny, natomiast żółtych i pomarańczowych warzyw, z obecności α- i β-karotenu, luteiny i zeaksantyny, likopenu, antocyjanidynów oraz kwasu elagowego, którego źródłem są także m.in. owoce jagodowe [67,68].
Obserwacje te zdają się potwierdzać badania dotyczące związku między spożywaniem flawonoidów a funkcjami poznawczymi osób starszych (tabela 4). Jednak, ich dokładna analiza również wykazała rozbieżności w uzyskiwanych wynikach. Najczęściej wskazywano na pozytywne działanie flawonoidów ogółem [20,47,56], polifenoli i antocyjanidynów ogółem [20,47]. W badaniu Butcharta i wsp. [12] większe spożycie flawanonów uznano za związane z lepszymi wynikami w testach funkcji poznawczych, jednak po uwzględnieniu czynników zakłócających (w tym IQ z dzieciństwa) wyniki te nie były istotne statystycznie.
Bardziej przekonujących dowodów dostarczają badania epidemiologiczne, dotyczące związku karotenoidów z funkcjonowaniem poznawczym osób starszych (tabela 5). Oceniano w nich nie spożycie, ale stan odżywienia tymi związkami [1,44,81,107]. Najczęściej korzystano z biomarkerów, takich jak ich stężenie w surowicy krwi oraz gęstość optyczna barwnika plamki żółtej (MPOD), która jest miarą stanu odżywienia luteiną i zeaksantyną [59,71,99]. We wszystkich badaniach potwierdzono korelację między stanem odżywienia luteiną i zeaksantyną a ogólnym funkcjonowaniem poznawczym lub jego wybranymi funkcjami [1,44,81,107]. Nieliczne badania uwzględniały stan odżywienia innymi karotenoidami, w tym α-karotenem, β-karotenem i likopenem, a ich wyniki nie były jednoznaczne. W badaniu Johnson i wsp. [44] wykazano tylko korzystne działanie β-karotenu, a w badaniu Abkarly i wsp. [1] – likopenu. Ponadto przeprowadzona w badaniu The Georgia Centenarian Study analiza post mortem mózgów ujawniła, że w tkance mózgowej dominuje ilościowo luteina, a jej stężenie, podobnie jak β-karotenu i karotenoidów ogółem, korelowała za życia ze sprawnością poznawczą człowieka [44]. Istotna była również obserwacja, że osoby cierpiące na MCI charakteryzują się istotnie niższym stężeniem luteiny w mózgowiu (p≤0,05) [44]. Natomiast Renzi i wsp. [81] porównali MPOD u osób zdrowych i ze zdiagnozowanym MCI. Nie wykazali róż- nicy w stanie odżywienia, ale zaobserwowali, że u osób zdrowych MPOD korelowała tylko ze zdolnościami wzrokowo-przestrzennymi i konstrukcyjnymi, natomiast u osób z MCI z wynikami testów MMSE, zdolnościami wzrokowo-przestrzennymi i konstrukcyjnymi, zdolnościami językowymi oraz uwagą. Prawdopodobnie wiąże się to z tym, że u osób chorych większe znaczenie ma neuroprotekcyjne działanie luteiny i zeaksantyny, a u osób zdrowych – wspomaganie zdolności wzrokowo- -przestrzennych [81].
Dotąd przeprowadzono niewiele badań randomizowanych z grupą kontrolną otrzymującą placebo, oceniających wpływ luteiny lub soku winogronowego bogatego we flawonoidy na funkcjonowanie poznawcze osób starszych (tabela 6). W badaniu interwencyjnym otrzymano lepszy wynik w przypadku suplementowania diety luteiną łącznie z DHA niż samą luteiną [43]. Z badań przeprowadzonych wśród osób z zaburzeniami pamięci wynika natomiast, że spożywanie przez nich soku winogronowego poprawia wyniki testów oceniających pamięć [53,54], a nawet zwiększa aktywację przedniej i tylnej części prawej półkuli mózgu, co oceniono na podstawie badania fMRI [53]. Potwierdzenie ochronnego działania substancji bioaktywnych, zawartych w warzywach i owocach, na funkcjonowanie poznawcze osób starszych wymaga dalszych badań interwencyjnych.
Przedstawione badania epidemiologiczne dostarczają niejednoznacznych wyników, ze względu na różnice w zastosowanej metodyce, a zwłaszcza w rodzajach testów neuropsychologicznych oraz czasie trwania obserwacji. Jednak większość omówionych badań dowiodła, że osoby starsze, spożywające większe ilo- ści warzyw i owoców bogatych w substancje bioaktywne, charakteryzują się lepszym ogólnym poziomem funkcjonowania poznawczego [12,44,46,56,69,81,107]. U tych osób obserwowano również powolniejsze zmiany funkcji poznawczych zachodzące z wiekiem. Ponadto, pamięć [44,46,47,69,74] oraz funkcje wykonawcze [43,44,46,53,54,69] należą do funkcji poznawczych, które mogą się poprawić w wyniku stosowania diety dostarczającej wymienione produkty.
Podsumowanie
Wzrastający odsetek osób starszych ma istotne znaczenie społeczne i ekonomiczne. Poprawa jakości życia osób starszych, uwarunkowana ich stanem zdrowia, aktywnością fizyczną oraz poznawczą, staje się obiektem zainteresowań wielu badaczy. Stąd też zasadne jest podejmowanie wszelkich działań sprzyjających pomyślnemu starzeniu się. Zmiany dotychczasowego stylu życia, w tym zwłaszcza żywienia osób starszych, wydają się bardzo ważne. Prawidłowe żywienie jest niezwykle istotne, a badania epidemiologiczne potwierdzają korzystny wpływ diety na zdrowie osób starszych, w tym także procesy poznawcze. Spożywanie warzyw i owoców, bogatych w substancje bioaktywne, a zwłaszcza flawonoidy i karotenoidy, może się wiązać z lepszym funkcjonowaniem poznawczym w trzech możliwych obszarach, tj.:
- poprawie wyników testów poznawczych;
- opóźnianiu lub zapobieganiu, związanemu z wiekiem, pogarszania zdolności poznawczych;
- obniżaniu ryzyka chorób neurodegeneracyjnych.
Dotychczasowe wyniki badań epidemiologicznych w tym zakresie nie są jednoznaczne, stąd konieczna jest ich kontynuacja.
Autorki deklarują brak potencjalnych konfliktów interesów.
Przypisy
- 1. Akbaraly N.T., Faure H., Gourlet V., Favier A., Berr C.: Plasmacarotenoid levels and cognitive performance in an elderly population:results of the EVA Study. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci.,2007; 62: 308-316
Google Scholar - 2. Arfanakis K., Fleischman D.A., Grisot G., Barth C.M., VarenstovaA., Morris M.C., Barnes L.L., Bennett D.A.: Systematic inflammationin non-demented elderly human subject: brain microstructure andcognition. PLoS One, 2013; 8: e73107
Google Scholar - 3. Bednarski P., Patejuk-Mazurek I., Polikowska M., Łoza B.: Funkcjepoznawcze: czym są i jak je mierzyć? Neuropsychiatria. PrzeglądKliniczny, 2011; 3: 115-124
Google Scholar - 4. Bekinschtein P., Cammarota M., Medina J.H.: BDNF and memoryprocessing. Neuropharmacology, 2014; 76: 677-683
Google Scholar - 5. Berenstein P.S., Balashov N.A., Tsong E.D., Rando R.R.: Retinaltubulin binds macular carotenoids. Invest. Ophthamol. Vis. Sci.,1997; 38: 167-175
Google Scholar - 6. Biesalski H.K., Dragsted L.O., Elmadfa I., Grossklaus R., Müller M.,Schrenk D., Walter P., Weber P.: Bioactive compounds: definition andassessment of activity. Nutrition, 2009; 25: 1202-1205
Google Scholar - 7. Boeing H., Bechthold A., Bub A., Ellinger S., Haller D., Kroke A.,Leschik-Bonnet E., Müller M.J., Oberritter H., Schulze M., Stehle P.,Watzl B.: Critical review: vegetables and fruit in the prevention ofchronic diseases. Eur. J. Nutr., 2012; 51: 637-663
Google Scholar - 8. Bovier E.R., Renzi L.M., Hammond B.R.: A double-blind, placebo–controlled study on the effects of lutein and zeaxanthin on neuralprocessing speed and efficiency. PLoS One, 2014; 9: e108178
Google Scholar - 9. Bowman G.L., Silbert L.C., Howieson D., Dodge H.H., Traber M.G.,Frei B., Kaye J.A., Shannon J., Quinn J.F.: Nutrient biomarker patterns,cognitive function, and MRI measures of brain aging. Neurology,2012; 78: 241-249
Google Scholar - 10. Brevik A., Vollset S.E., Tell G.S., Refsum H., Ueland P.M., LoekenE.B., Drevon C.A., Andersen L.F.: Plasma concentration of folate asa biomarker for the intake of fruit and vegetables: the HordalandHomocysteine Study. Am. J. Clin. Nutr., 2005; 81: 434-439
Google Scholar - 11. Brewer G.J., Torricelli J.R., Lindsey A.L., Kunz E.Z., Neuman A., FisherD.R., Joseph J.A.: Age-related toxicity of amyloid-beta associatedwith increased pERK and pCREB in primary hippocampal neurons:reversal by blueberry extract. J. Nutr. Biochem., 2010; 21: 991-998
Google Scholar - 12. Butchart C., Kyle J., McNeil G., Corley J., Gow A.J., Starr J.M.,Deary I.J.: Flavonoid intake in relation to cognitive function in laterlife in the Lothian Birth Cohort 1936. Br. J. Nutr., 2011; 106: 141-148
Google Scholar - 13. Cao G., Booth S.L., Sadowski J.A., Prior R.L.: Increases in humanplasma antioxidant capacity after consumption of controlled dietshigh in fruit and vegetables. Am. J. Clin. Nutr., 1998; 68: 1081-1087
Google Scholar - 14. Cao G., Russell R.M., Lishner N., Prior R.L.: Serum antioxidantcapacity is increased by consumption of strawberries, spinach, redwine or vitamin C in elderly women. J. Nutr., 1998; 128: 2383-2390
Google Scholar - 15. Chico L., Simoncini C., Lo Gerfo A., Rocchi A., Petrozzi L., CarlesiC., Volpi L., Tognoni G., Siciliano G., Bonuccelli U.: Oxidative stressand APO E polymorphisms in Alzheimer’s disease and in mild cognitiveimpairment. Free Radic. Res., 2013; 47: 569-576
Google Scholar - 16. Choi D.Y., Lee Y.J., Hong J.T., Lee H.J.: Antioxidant properties ofnatural polyphenols and their therapeutic potentials for Alzheimer’sdisease. Brain Res Bull., 2012; 87: 144-153
Google Scholar - 17. Craft N.E., Haitema T.B., Garnett K.M., Fitch K.A., Dorey C.K.: Carotenoid,tocopherol, and retinol concentrations in elderly humanbrain. J. Nutr. Health Aging, 2004; 8: 156-162
Google Scholar - 18. Crichton G.E., Bryan J., Murphy K.J.: Dietary antioxidants, cognitivefunction and dementia – a systematic review. Plant FoodsHum. Nutr., 2013; 68: 279-292
Google Scholar - 19. de Jager C.A., Dye L., de Bruin E.A., Butler L., Flether J., LampportD.J., Latulippe M.E, Spencer J.P., Wesnes K.: Criteria for validationand selection of cognitive tests for investigating the effects of foodand nutrients. Nutr. Rev., 2014; 72: 162-179
Google Scholar - 20. Devore E.E., Kang J.H., Breteler M.M., Grodstein F.: Dietary intakesof berries and flavonoids in relation to cognitive decline. Ann.Neurol., 2012; 72: 135-143
Google Scholar - 21. Dietrich H., Rechner A., Patz C.D.: Bioactive compounds in fruitand juice. Fruit Process., 2004; 1: 50-55
Google Scholar - 22. Dröge W., Schipper H.M.: Oxidative stress and aberrant signalingin aging and cognitive decline. Aging Cell, 2007; 6: 361-370
Google Scholar - 23. Estrada J.A., Contreras I., Pliego-Rivero F.B., Otero G.A.: Molecularmechanisms of cognitive impairment in iron deficiency: alterationsin brain-derived neurotrophic factor and insulin-like growthfactor expression and function in the central nervous system. Nutr.Neurosci., 2014; 17: 193-206
Google Scholar - 24. Etgen T., Bickel H., Förstl H.: Metabolic and endocrine factorsin mild cognitive impairment. Ageing. Res. Rev., 2010; 9: 280-288
Google Scholar - 25. Fisher N.D., Sorond F.A., Hollenberg N.K.: Cocoa flavanols andbrain perfusion. J. Cardiovasc. Pharmacol., 2006; 47: S210-S214
Google Scholar - 26. Flicker L.: Life style interventions to reduce the risk of dementia.Maturitas, 2009; 63: 319-322
Google Scholar - 27. Fraga C.G.: Plant polyphenols: How to translate their in vitro antioxidantactions to in vivo conditions. IUBMB Life, 2007; 59: 308-315
Google Scholar - 28. Francis S.T., Head K., Morris P.G., Macdonald I.A.: The effect offlavanol-rich cocoa on the fMRI response to a cognitive task in healthyyoung people. J. Cardiovasc. Pharmacol., 2006; 47: S215-S220
Google Scholar - 29. Gardener S.L., Rainey-Smith S.R., Barnes M.B., Sohrabi H.R.,Weinborn M., Lim Y.Y., Harrington K., Taddei K., Gu Y., Rembach A.,Szoeke C., Ellis K.A., Masters C.L., Mecaulay S.L., Rowe C.C. i wsp.:Dietary patterns and cognitive decline in an Australian study ofageing. Mol. Psychiatry, 2015; 20: 860-866
Google Scholar - 30. Gomez-Pinilla F., Nguyen T.T.: Natural mood foods: The actionsof polyphenols against psychiatric and cognitive disorders. Nutr.Neurosci., 2012; 15: 127-133
Google Scholar - 31. Guest J., Grant R., Garg M., Mori T.A., Croft K.D., Bilgin A.: Cerebrospinalfluid levels of inflammation, oxidative stress and NADare linked to differences in plasma carotenoid concentrations. J. Neuroinflammation, 2014; 11: 117
Google Scholar - 32. Gugała M., Łojek E., Lipczyńska-Łojkowska W., Bochyńska A.,Sawicka B., Sienkiewicz-Jarosz H.: Przegląd metod neuropsychologicznychsłużących do diagnozy łagodnych zaburzeń poznawczych.Postępy Psychiatrii i Neurologii, 2007; 16: 81-85
Google Scholar - 33. GUS. Prognoza ludności na lata 2014-2050. Zakład WydawnictwStatystycznych, Warszawa 2014
Google Scholar - 34. Hallmann E.: The influence of organic and conventional cultivationsystems on the nutritional value and content of bioactivecompounds in selected tomato types. J. Sci. Food Agric., 2012; 92:2840-2848
Google Scholar - 35. Hammond B.R.: Lutein’s influence on neural processing speed.114th Abbott Nutrition Research Conference. Cognition and Nutrition,2013: 49-54
Google Scholar - 36. Hamułka J., Brzozowska A.: Żywienie a procesy poznawcze. W:Żywienie u progu i schyłku życia, red.: J. Gawęcki, W. Roszkowski.Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań 2013, 37-49
Google Scholar - 37. Hamułka J., Koczara J., Gronek M.: Lutein content of selectedPolish foods and estimation of its intake. Pol. J. Nutr. Sci., 2005; 14:201-206
Google Scholar - 38. Higuera-Ciapara I., Félix-Valenzuela L., Goycoolea F.M.: Astaxanthin:a review of its chemistry and applications. Crit. Rev. FoodSci. Nutr., 2006; 46: 185-196
Google Scholar - 39. Horváth G., Szöke É., Kemény Á., Bagoly T., Deli J., Szente L., PálS., Sándor K., Szolcsányi J., Helyes Z.: Lutein inhibits the function ofthe transient receptor potential A1 ion channel in different in vitroand in vivo models. J. Mol. Neurosci., 2012; 46: 1-9
Google Scholar - 40. Jacka F.N., Cherbuin N., Anstey K.J., Sachdev P., Butterworth P.:Western diet is associated with a smaller hippocampus: a longitudinalinvestigation. BMC Med., 2015; 13: 215
Google Scholar - 41. Johnson E.J.: Emerging science on lutein in the brain. 114th AbbottNutrition Research Conference. Cognition and Nutrition, 2013:41-48
Google Scholar - 42. Johnson E.J.: Role of lutein and zeaxanthin in visual and cognitivefunction throughout the lifespan. Nutr. Rev., 2014; 72: 605-612
Google Scholar - 43. Johnson E.J., McDonald K., Caldarella S.M., Chung H.Y., TroenA.M., Snodderly D.M.: Cognitive findings of an exploratory trial ofdocosahexaenoic acid and lutein supplementation in older women.Nutr. Neurosci., 2008; 11: 75-83
Google Scholar - 44. Johnson E.J., Vishwanathan R., Johnson M.A., Hausman D.B.,Davey A., Scott T.M., Green R.C., Miller S.L., Gearing M., WoodardJ., Nelson P.T., Chung H.Y., Schalch W., Wittwer J., Poon L.W.: Relationshipbetween serum and brain carotenoids, α-tocopherol, andretinol concentrations and cognitive performance in the oldest oldfrom Georgia Centenarian Study. J. Aging Res., 2013; 2013: 951786
Google Scholar - 45. Kang J.H., Ascherio A., Grodstein F.: Fruit and vegetable consumptionand cognitive decline in aging women. Ann. Neurol., 2005;57: 713-720
Google Scholar - 46. Kesse-Guyot E., Andreeva V.A., Ducros V., Jeandel C., Julia C.,Hercberg S., Galan P.: Carotenoid-rich dietary patterns during midlifeand subsequent cognitive function. Br. J. Nutr., 2014; 111: 915-923
Google Scholar - 47. Kesse-Guyot E., Fezeu L., Andreeva V.A., Touvier M., ScalbertA., Hercberg S., Galan P.: Total and specific polyphenol intakes inmidlife are associated with cognitive function measured 13 yearslater. J. Nutr., 2012; 142: 76-83
Google Scholar - 48. Klasik A., Janas-Kozik M., Krupka-Matuszczyk I., Augustyniak E.:Funkcje poznawcze, ich rozwój oraz nowoczesne metody diagnozowania.Przegl. Lek., 2006; 63: 29-34
Google Scholar - 49. Klich-Rączka A., Siuda J., Piotrowicz K., Boczarska-Jedynak M.,Skalska A., Przystanek E., Wizner B., Świat M., Skrzypek M., OpalaG., Grodzicki T.: Zaburzenia funkcji poznawczych u osób w starszym wieku. W: Aspekty medyczne, psychologiczne, socjologiczne i ekonomicznestarzenia się ludzi w Polsce, red.: M. Mossakowska, A. Więcek,P. Błędowski. Termedia, Poznań 2012, 109-121
Google Scholar - 50. Kolan M.: Zaburzenia funkcji poznawczych a choroby niedokrwiennemózgu. W: Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznejw Szczecinie. Neurokognitywistyka w patologii i zdrowiu 2009-2011,red.: Kojder I. Wydawnictwo Pomorskiego Uniwersytetu Medycznegow Szczecinie, Szczecin 2011, 94-105
Google Scholar - 51. Kołodziejczyk I.: Neuropsychologia starzenia poznawczego. Kosmos.Problemy Nauk Biologicznych, 2007; 56: 49-62
Google Scholar - 52. Kowaleski J.T., Majdzińska A.: Starzenie się populacji krajówUnii Europejskiej – nieodległa przyszłość i prognoza. Studia Demograficzne,2012; 161: 57-80
Google Scholar - 53. Krikorian R., Boespflug E.L., Fleck D.E., Stein A.L., WightmanJ.D., Shidler M.D., Sadat-Hossieny S.: Concord grape juice supplementationand neurocognitive function in human aging. J. Agric.Food Chem., 2012; 60: 5736-5742
Google Scholar - 54. Krikorian R., Nash T.A., Shidler M.D., Shukitt-Hale B., JosephJ.A.: Concord grape juice supplementation improves memory functionin older adults with mild cognitive impairment. Br. J. Nutr.,2010; 103: 730-734
Google Scholar - 55. Leenders M., Boshuizen H.C., Ferrari P., Siersema P.D., OvervadK., Tjønneland A., Olsen A., Boutron-Ruault M.C., Dossus L., DartoisL., Kaaks R., Li K., Boeing H., Bergmann M.M., Trichopoulou A. i wsp.:Fruit and vegetable intake and cause-specific mortality in the EPICstudy. Eur. J. Epidemiol., 2014; 29: 639-652
Google Scholar - 56. Letenneur L., Proust-Lima C., Le Gouge A., Dartigues J.F., Barberger-GateauP.: Flavonoid intake and cognitive decline over 10-yearperiod. Am. J. Epidemiol., 2007; 165: 1364-1371
Google Scholar - 57. Loef M., Walach H.: Fruit, vegetables and prevention of cognitivedecline or dementia: a systematic review of cohort studies. J. Nutr.Health Aging, 2012; 16: 626-630
Google Scholar - 58. Lotito S.B., Frei B.: Consumption of flavonoid-rich foods andincreased plasma antioxidant capacity in humans: cause, consequence,or epiphenomenon? Free Radic. Biol. Med., 2006; 41: 1727-1746
Google Scholar - 59. Loughman J., Nolan J.M., Beatty S.A.: Impact of dietary carotenoiddeprivation on macular pigment and serum concentrations oflutein and zeaxanthin. Br. J. Nutr., 2012; 108: 2102-2103
Google Scholar - 60. Manach C., Scalbert A., Morand C., Rémésy C., Jiménez L.: Polyphenols:food sources and bioavailability. Am. J. Clin. Nutr., 2004;79: 727-747
Google Scholar - 61. Mecocci P., Polidori M.C.: Antioxidant clinical trials in mildcognitive impairment and Alzheimer’s disease. Biochim. Biophys.Acta, 2012; 1822: 631-638
Google Scholar - 62. Mecocci P., Tinarelli C., Schulz R.J., Polidori M.C.: Nutraceuticalsin cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Front Pharmacol.,2014; 5: 147
Google Scholar - 63. Miyake S., Kobayashi S., Tsubota K., Ozawa Y.: Phase II enzymeinduction by carotenoid, lutein, in PC12D neuronal cell line. Biochem.Biophys. Res. Commun., 2014; 446: 535-540
Google Scholar - 64. Morris M.C.: Nutritional determinants of cognitive aging anddementia. Proc. Nutr. Soc., 2012; 71: 1-13
Google Scholar - 65. Morris M.C., Evans D.A., Tangney C.C., Bienias J.L., Wilson R.S.:Associations of vegetable and fruit consumption with age-relatedcognitive change. Neurology, 2006; 67: 1370-1376
Google Scholar - 66. Mulero J., Zafrilla P., Martinez-Cacha A.: Oxidative stress, frailtyand cognitive decline. J. Nutr. Health Aging, 2011; 15: 756-760
Google Scholar - 67. Murphy M.M., Barraj L.M., Herman D., Bi X., Cheatham R., RandolphR.K.: Phytonutrient intake by adults in the United States inrelation to fruit and vegetable consumption. J. Acad. Nutr. Diet.,2012; 112: 222-229
Google Scholar - 68. Murphy M.M., Barraj L.M., Spungen J.H., Herman D.R., RandolphR.K.: Global assessment of select phytonutrient intakes by level offruit and vegetable consumption. Br. J. Nutr., 2014; 112: 1004-1018
Google Scholar - 69. Nurk E., Refsum H., Drevon C.A., Tell G.S., Nygaard H.A., EngedalK., Smith A.D.: Cognitive performance among the elderly in relationto the intake of plant foods. The Hordaland Health Study. Br. J. Nutr.,2010; 104: 1190-1201
Google Scholar - 70. O’Neill M.E., Carroll Y., Corridan B., Olmedilla B., Granado F.,Blanco I., Van den Berg H., Hininger I., Rousell A.M., Chopra M., SouthonS., Thurnham D.I.: A European carotenoid database to assesscarotenoid intakes and its use in a five-country comparative study.Br. J. Nutr., 2001; 85: 499-507
Google Scholar - 71. Olmedilla-Alonso B., Beltrán-de-Miguel B., Estévez-Santiago R.,Cuadrado-Vives C.: Markers of lutein and zeaxanthin status in twoage groups of men and women: dietary intake, serum concentrations,lipid profile and macular pigment optical density. Nutr. J., 2014; 13: 52
Google Scholar - 72. Parletta N., Milte C.M., Meyer B.J.: Nutritional modulation ofcognitive function and mental health. J. Nutr. Biochem., 2013; 24:725-743
Google Scholar - 73. Pastor-Valero M., Furlan-Viebig R., Menezes P.R., da Silva S.A.,Vallada H., Scazufca M.: Education and WHO recommendations forfruit and vegetable intake are associated with better cognitive functionin a disadvantaged Brazilian elderly population: a population–based cross-sectional study. PLoS One, 2014; 9: e94042
Google Scholar - 74. Péneau S., Galan P., Jeandel C., Ferry M., Andreeva V., HercbergS., Kesse-Guyot E., the SU.VI.MAX 2 Research Group: Fruit and vegetableintake and cognitive function in the SU.VI.MAX 2 prospectivestudy. Am. J. Clin. Nutr., 2011; 94: 1295-1303
Google Scholar - 75. Perry A., Rasmussen H., Johnson E.J.: Xanthophyll (lutein, zeaxanthin)content in fruits, vegetables and corn and egg products.J. Food Comp. Anal., 2009; 22: 9-15
Google Scholar - 76. Piesiak W.: Genetyka starzenia się mózgu. W: Neurokognitywistykaw patologii i zdrowiu 2011-2013, red.: I. Kojder. WydawnictwoPomorskiego Uniwersytetu Przyrodniczego w Szczecinie, Szczecin2013, 56-66
Google Scholar - 77. Pollard S.E., Kuhnle G.G., Vauzour D., Vafeiadou K., Tzounis X.,Whiteman M., Rice-Evans C., Spencer J.P.: The reaction of flavonoidmetabolites with peroxynitrite. Biochem. Biophys. Res. Commun.,2006; 350: 960-968
Google Scholar - 78. Raz N., Rodrigue K.M.: Differential aging of the brain: patterns,cognitive correlates and modifiers. Neurosci. Biobehav. Rev., 2006;30: 730-748
Google Scholar - 79. Rendeiro C., Vauzour D., Rattray M., Waffo-Téguo P., MérillonJ.M., Butler L.T., Williams C.M., Spencer J.P.: Dietary levels of pure flavonoidsimprove spatial memory performance and increase hippocampalbrain-derived neurotrophic factor. PLoS One, 2013; 8: e63535
Google Scholar - 80. Renzi L.M., Bovier E.R., Hammond B.R.Jr.: A role for the macularcarotenoids in visual motor response. Nutr. Neurosci., 2013;16: 262-268
Google Scholar - 81. Renzi L.M., Dengler M.J., Puente A., Miller S.L., Hammond B.R. Jr.:Relationships between macular pigment optical density and cognitivefunction in unimpaired and mildly cognitively impaired olderadults. Neurobiol. Aging, 2014; 35: 1695-1699
Google Scholar - 82. Renzi L.M., Iannaccone A., Johnson E., Kritchevsky S.: The relationbetween serum xanthophylls, fatty acids, macular pigment andcognitive function in the Health ABC Study. FASEB J., 2008; 22: 877.5
Google Scholar - 83. Richwine A.F., Godbout J.P., Berg B.M., Chen J., Escobar J., MillardD.K., Johnson R.W.: Improved psychomotor performance inaged mice fed diet high in antioxidants is associated with reducedex vivo brain interleukin-6 production. Brain Behav. Immun., 2005;19: 512-520
Google Scholar - 84. Rypma B., Berger J.S., Prabhakaran V., Bly B.M., Kimberg D.Y.,Biswal B.B., D’Esposito M.: Neural correlates of cognitive efficiency Neuroimage, 2006; 33: 969-979
Google Scholar - 85. Sasaki M., Ozawa Y., Kurihara T., Noda K., Imamura Y., KobayashiS., Ishida S., Tsubota K.: Neuroprotective effect of an antioxidant,lutein, during retinal inflammation. Invest. Opthalmol. Vis. Sci.,2009; 50: 1433-1439
Google Scholar - 86. Scarmeas N., Stern Y., Mayeux R., Manly J.J., Schupf N., LuchsingerJ.A.: Mediterranean diet and mild cognitive impairment. Arch.Neurol., 2009; 66: 216-225
Google Scholar - 87. Schrag M., Mueller C., Zabel M., Crofton A., Kirsch W.M., GhribiO., Squitti R., Perry G.: Oxidative stress in blood in Alzheimer’s diseaseand mild cognitive impairment: a meta-analysis. Neurobiol.Dis., 2013; 59: 100-110
Google Scholar - 88. Shanmugasundaram R., Selvaraj R.K.: Lutein supplementationalters inflammatory cytokine production and antioxidant status inF-line turkeys. Poult. Sci., 2011, 90: 971-976
Google Scholar - 89. Sindhu E.R., Preethi K.C., Kuttan R.: Antioxidant activity of carotenoidlutein in vitro and in vivo. Indian J. Exp. Biol., 2010; 48: 843-848
Google Scholar - 90. Sorond F.A., Lipsitz L.A., Hollenberg N.K., Fisher N.D.: Cerebralblood flow response to flavanol-rich cocoa in healthy elderly humans.Neuropsychiatr. Dis. Treat., 2008; 4: 433-440
Google Scholar - 91. Spencer J.P.: Flavonoids and brain health: multiple effects underpinnedby common mechanisms. Genes Nutr., 2009; 4: 243-250
Google Scholar - 92. Spencer J.P.: The interactions of flavonoids within neuronal signalingpathways. Genes Nutr., 2007; 2: 257–273
Google Scholar - 93. Spencer J.P.: The impact of fruit flavonoids on memory and cognition.Br. J. Nutr., 2010; 104: S40-S47
Google Scholar - 94. Spencer J.P., Vazour D., Rendeiro C.: Flavonoids and cognition:the molecular mechanisms underlying their behavioral effects. Arch.Biochem. Biophys., 2009; 492: 1-9
Google Scholar - 95. Stahl W., Nicolai S., Briviba K., Hanusch M., Broszeit G., PetersM., Martin H.D., Sies H.: Biological activities of natural and syntheticcarotenoids: induction of gap junctional communication and singletoxygen quenching. Carcinogenesis, 1997; 18; 89-92
Google Scholar - 96. Stahl W., Sies H.: Bioactivity and protective effects of naturalcarotenoids. Biochim. Biophys. Acta, 2005; 1740: 101-107
Google Scholar - 97. Stahl W., Sies H.: Effects of carotenoids and retinoids on gapjunctional communication. BioFactors, 2001; 15: 95-98
Google Scholar - 98. Stolarzewicz I.A., Ciekot J., Fabiszewska A.U., Białecka-Florjań-czyk E.: Roślinne i mikrobiologiczne źródła przeciwutleniaczy. PostępyHig. Med. Dośw., 2013; 67: 1359-1373
Google Scholar - 99. Stringham J.M., Hammond B.R.: Macular pigment and visualperformance under glare conditions. Optom. Vis. Sci., 2008; 85: 82-88
Google Scholar - 100. Suganuma H., Hirano T., Kaburagi S., Hayakawa K., InakumaT.: Ameliorative effects of dietary carotenoids on memory deficitsin senescence-accelerated mice (SAMP8). Int. Cong. Ser., 2004; 1260:129-135
Google Scholar - 101. Tangney C.C., Kwasny M.J., Li H., Wilson R.S., Evans D.A., MorrisM.C.: Adherence to a Mediterranean-type dietary pattern andcognitive decline in a community population. Am. J. Clin. Nutr.,2011; 93: 601-607
Google Scholar - 102. Tennant D.R., Davidson J., Day A.J.: Phytonutrient intakes inrelation to European fruit and vegetable consumption patterns observedin different food surveys. Br. J. Nutr., 2014; 112, 1214-1225
Google Scholar - 103. Teunissen C.E., van Boxtel M.P., Bosma H., Bosmans E., DelengheJ., De Bruijn C., Wauters A., Maes M., Jolles J., Steinbusch H.W., deVente J.: Inflammation markers in relation to cognition in a healthyaging population. J. Neuroimmunol., 2003; 134: 142-150
Google Scholar - 104. Unno K., Sugiura M., Ogawa K., Takabayashi F., Toda M., SakumaM., Maeda K., Fujitani K., Miyazaki H., Yamamoto H., Hoshino M.: Beta-cryptoxanthin,plentiful in Japanese mandarin orange, prevents age-related cognitive dysfunction and oxidative damage in senescence-accelerated mouse brain. Biol. Pharm. Bull., 2011; 34: 311-317
Google Scholar - 105. Vauzour D.: Dietary polyphenols as modulators of brain functions:biological actions and molecular mechanisms underpinningtheir beneficial effects. Oxid. Med. Cell. Longev., 2012; 2012: 914273
Google Scholar - 106. Vauzour D., Vafeiadou K., Rodriguez-Mateos A., Rendeiro C.,Spencer J.P.: The neuroprotective potential of flavonoids: a multiplicityof effects. Genes. Nutr., 2008; 3: 115-126
Google Scholar - 107. Vishwanathan R., Iannaccone A., Scott T.M., Kritchevsky S.B.,Jennings B.J., Carboni G., Forma G., Satterfield S., Harris T., JohnsonK.C., Schalch W., Renzi L.M., Rosano C., Johnson E.J.: Macular pigmentoptical density is related to cognitive function in older people. AgeAgeing, 2014; 43: 271-275
Google Scholar - 108. Vishwanathan R., Neuringer M., Snodderly D.M., Schalch W.,Johnson E.J.: Macular lutein and zeaxanthin are related to brainlutein and zeaxanthin in primates. Nutr. Neurosci., 2013; 16: 21-29
Google Scholar - 109. Wawrzyniak A., Marciniak A., Rajewska J.: Lycopene content of selected foods available on the polish market and estimation ofits intake. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2005; 55: 195-200
Google Scholar - 110. Wieczorkowska-Tobis K.: Zmiany narządowe w procesie starzenia.Pol. Arch. Med. Wewn., 2008; 118: 63-69
Google Scholar - 111. Williams C.M., El Mohsen M.A., Vauzour C., Rendeiro C., ButlerL.T., Ellis J.A., Whiteman M., Spencer J.P.: Blueberry-induced changesin spatial working memory correlate with changes in hippocampalCREB phosphorylation and brain-derived neurotrophic factor(BDNF) levels. Free Radic. Biol. Med., 2008; 45: 295-305
Google Scholar - 112. Williams R.J., Spencer J.P.: Flavonoids, cognition, and dementia:actions, mechanisms, and potential therapeutic utility for Alzheimerdisease. Free Radic. Biol. Med., 2012; 52: 35-45
Google Scholar - 113. Wu M.S., Lan T.H., Chen C.M., Chiu H.C., Lan T.Y.: Socio-demographicand health-related factors associated with cognitive impairmentin the elderly in Taiwan. BMC Public Health, 2011; 11: 22
Google Scholar