Omega-3 oljer fra ferskt marint råstoff

Rapport nr. 173 Omega-3 oljer fra ferskt marint råstoff En mulig konkurransestrategi for den norske omega-3 industrien

RAPPORTTITTEL Marked Omega-3 oljer fra ferskt marint råstoff. En mulig konkurransestrategi for den norske omega-3 industrien. RAPPORTNUMMER 173 PROSJEKTNUMMER 4642 UTGIVER RUBIN DATO Mai 2009 UTFØRENDE INSTITUSJONER Altavida AS, Fagertunv. 21B, 1357 Bekkestua Kontakt: Bjørn Skjævestad (bjorn@altavida.no) Nofima Mat, Oslov. 1, 1430 Ås Kontakt: Gjermund Vogt (gjermund.vogt@nofima.no) SAMMENDRAG OG KONKLUSJONER Omega-3 olje industrien i Norge er i dag hovedsakelig basert på importerte marine oljer fra Sør- Amerika. En viktig grunn til dette er høy konsentrasjon av fettsyrene EPA og DHA. Imidlertid sitter vi i Norge på store mengder råstoff i form av biråstoff fra laks og sild, samt lever fra hvitfisk, og som i fersk tilstand kan prosesseres til oljer med høy grad av ferskhet og derved lav oksideringsgrad. Dette kan representere en mulig konkurransefordel for den norske omega-3 industrien. Det er vist at oljer som er skånsomt utvunnet fra ferskt råstoff er mer stabile mot oksidasjon enn oljer utvunnet fra råstoff av dårligere kvalitet. Imidlertid vet man ikke i hvilken grad utgangskvaliteten på råoljen har effekt på graden av oksidasjon i kroppen(in vivo) og om det er noen sammenheng mellom den raffinerte oljens oksidasjonsgrad og helseeffekter ved inntak. Dersom det kan dokumenteres positive helseeffekter i forhold til lav oksidasjonsgrad, og utvikles analyseparametre og standarder for lite oksiderte oljer, vil det kunne åpne et stort marked for norske oljer inn mot kosttilskudd og tilhørende segmenter. Denne rapporten, som er utarbeidet av Altavida og Nofima, gir en gjennomgang av status på kunnskap om lipidoksidasjon og helseeffekter, og en oversikt over markedspotensialet for fiskeoljer basert på ferskt, norsk råstoff. Videre skisseres mulige strategier for å dokumentere helsefordeler. Det er estimert et samlet verdiøkningspotensiale (DB) fra mersalg, økte priser og nyetableringer på 300-350 mill. kroner årlig. Det foreslås en videreføring med innledende screening av produkter som er på markedet med bruk av enkle cellemodeller, deretter dokumentasjon av effekt på biologiske systemer gjennom celleforsøk og fiskeforsøk og tilslutt dokumentasjon av effekt på menneske. Stiftelsen RUBIN Pirsenteret 7462 Trondheim Telefon 73 54 56 30 Telefax 73 51 70 84 E-mail rubin@rubin.no www.rubin.no

Omega-3 oljer fra ferskt marint råstoff En mulig konkurransestrategi for den norske omega- 3 industrien 1 av 38

INNHOLDSFORTEGNELSE Omega-3 oljer fra ferskt norsk råstoff... 1 Bakgrunn... 3 Hvorfor fokusere på fiskeoljer, oksidasjon og effekter på helse?... 4 Fiskeoljer og helse... 4 Fiskeoljekvalitet og helse... 5 Oksidasjon... 6 Oksidasjon in vivo... 7 Antioksidanter... 10 Mitokondrier, lysosomer og cellemembraner er sensitive markører for oksidativt stress... 10 Kroppens egne forsvarsmekanismer mot oksidering.... 11 Måling av oksidasjon... 12 Hvordan verifisere gunstig helseeffekt av oljer fra ferskt norsk råstoff?... 15 Kartlegging av effekter på mennesker human studier... 15 Kartlegging av effekter - alternative modellsystemer... 15 Forskning i Norge på effekt av oksiderte oljer på celler, dyr og mennesker.... 17 A) Status... 17 B) Forskningsmiljøer... 18 Vurdering av markedspotensial for marine oljer basert på ferskt råstoff... 22 Oljer basert på ferske råvarer muligheter og barrierer... 26 Verdiøkningspotensialet for oljer basert på ferskt marint råstoff... 28 Forslag til videre strategi:... 29 Referanser:... 33 2 av 38

Bakgrunn Omega-3 markedet har opplevd en sterk vekst de siste årene. Norske produsenter er blant de ledende leverandører av fiskeoljer til kosttilskudd og funksjonell mat markedet internasjonalt. Pronova Biopharma har i tillegg hatt en fantastisk utvikling for sitt høykonsentrerte omega-3 legemiddel. På tross av dette har ikke oljer utvunnet fra norsk råstoff opplevd samme positive utvikling. Omega-3 markedet er fokusert på mengden av omega-3 i oljen. Råvarer fra norsk oppdrett og norske fiskerier har et lavere innhold av omega-3 enn oljer fra ansjos, sardin og hestemakrell i Sør Amerika og Nord Afrika. Disse oljene har derfor blitt foretrukket ved raffinering og oppkonsentrering av omega-3 fettsyrer på bekostning av norske oljer. I dette forprosjektet setter vi fokus på om ferskhet eller lav oksideringsrad kan være en mulig differensieringsstrategi for oljer utvunnet fra norsk råstoff. Utgangspunktet er å se på nye muligheter for oljer basert på norsk råstoff innenfor en industrisektor som opplever stor suksess, og som leverer sunne omega 3 produkter med stor etterspørsel i et stadig voksende globalt marked. Ut i fra internasjonale publikasjoner og enkelte, tilfeldige oppslag i media er det kommet påstander om at oksiderte flerumettede fettsyrer eller oksidasjonsprodukter kan ha ugunstige helseeffekter. Det er imidlertid lite som er gjort for å dokumentere effekten av oksiderte oljer på human helse (dvs in vivo). Det er vist at oljer som er skånsomt utvunnet fra ferskt råstoff er mer stabile mot oksidasjon enn oljer utvunnet av råstoff av dårligere kvalitet. Imidlertid vet man ikke i hvilken grad utgangskvaliteten på råoljen har effekt på graden av oksidasjon i kroppen(in vivo) og om det er noen sammenheng mellom den raffinerte oljens oksidasjonsgrad og eventuelt negative helseeffekter. Dersom dette er tilfelle, vil en påvisning av positive helseegenskaper (eller fravær av negative) være et fortrinn for oljer basert på ferskt, norsk råstoff. Hvis en kan utvikle analyseparametere, standarder og dokumentasjon på positive effekter, og samtidig innføre en gradering av oljer basert på oksidasjonsgrad, vil dette kunne åpne et stort marked for norske høykvalitetsoljer inn mot kosttilskudd og tilhørende segmenter. Vi vil derfor i denne rapporten gjennomgå status på kunnskap om lipidoksidasjon og helseeffekter, vurdere markedspotensialet for fiskeoljer basert på ferskt, norsk råstoff og skissere mulige strategier for å dokumentere helsefordeler ved bruk av stabile og ferske oljer. Imidlertid bør en også være oppmerksom på tekniske fordeler ved bruk av ferske oljer. Dette gjelder spesielt oljer som inngår som ingrediens i næringsmidler der det stilles særdeles strenge krav til lukt og smak. 3 av 38

Hvorfor fokusere på fiskeoljer, oksidasjon og effekter på helse? Fiskeoljer og helse Det er internasjonalt en stigende interesse for produkter som kan fremme eller forebygge sykdommer og spesielt livsstilsykdommer. Over 25 % av den voksne befolkning i Europa lider av forstyrrelser relatert til livsstilsykdommer. Sammen med frykten for kreft og overvekt, er hjerte- og karsykdom det helseproblemet flest nordmenn er opptatt av (Health Focus International, 2003). Epidemiologisk forskning har siden 1958 kunnet vise at inntak av fisk reduserer dødeligheten av hjerte- og karsykdom (Kromhaut et al., 1985, and Menotti et al., 1999, Marckmann & Gronbaek, 1999, Albert et al., 1998). Et par porsjoner fisk (200g) per uke ble vist å halvere dødeligheten i et 20-års tidsperspektiv (Kromhout et al 1985). Effektene er tildels blitt tilskrevet de langkjedede omega-3 fettsyrene, EPA og DHA, men det er nå økende fokus på betydningen av andre komponenter i sjømat, som f eks proteiner og aminosyrer, og et mulig samspill med disse (Vognhild et al. 1998, Elvevoll et al. 2008). Selv om også en rekke kliniske studier med fiskeoljer har gitt gode holdepunkter for at omega-3 fettsyrene i fisk beskytter mot hjerte- og karsykdom (Wang et al. 2006, de Lorgeril 2006, GISSI 1999, Bjerregaard et al 1997, Fimreite 1999), er det studier som viser liten eller motsatt effekt (Johansen et al. 1999, Hooper et al. 2006). Hooper s oversiktsartikkel fra 2006 som inkluderte i alt 48 randomiserte kontrollerte intervensjonsstudier og 41 cohort studier viste ingen klar effekt av langkjedede omega-3 fettsyrer på dødelighet, hjerte- og karsykdom og kreft (Hooper et al 2006). Hvorvidt noe av de divergerende resultatene i litteraturen skyldes for høye doser eller oksidativt ustabile fiskeoljer er ukjent, noe Turner (2006) tar opp i sin oversiktsartikkel. I de fleste studiene har forsøkspersonene inntatt omega-3 kapsler uten at det er angitt oksidativ status på innholdet i kapslene. Det finnes to kategorier av omega-3 fettsyrer; C18 fettsyrer der α-linolensyre (ALA, 18:3 n-3) som er av vegetabilsk opprinnelse dominerer, og de langkjedede marine omega-3 fettsyrene som hovedsakelig utgjøres av EPA (Eicosapentaensyre 20:5 n-3) og DHA (Docosahexaensyre 22:5 n-3). Mens α-linolensyre finnes i vegetabilske kilder som nøtter og frø, finnes de langkjedede omega-3 fettsyrene i matvarer av marin opprinnelse. Essensielt behov for omega-3 kan dekkes av α-linolensyre, som inngår i oppbygningen av cellemembraner og er forløper for signalstoffer. EPA og DHA kan omdannes i kroppen fra α- linolensyre men denne omdannelsen går langsomt. Økende grad av dokumentasjon viser at inntak av EPA og DHA utover det som omdannes fra linolensyre kan virke positivt inn på ulike sykdomstilstander. Det er som nevnt først og fremst sammenhengen med hjerte- og karsykdom som er beskrevet (GISSI 1999, Mozaffarian 2008), men det er også indikasjoner på at fiskeoljer kan ha gunstig effekt på immunapparatet, mental helse, syn og hjerneutvikling hos foster og barn (Calder 2006, Richardson et al. 2005, Browning 2003, Silvers et al. 2005). I mange land tillates industrien å bruke påstander om redusert risiko for hjerte og karsykdom i markedsføringen av matvarer som inneholder langkjedede omega-3 fettsyrer, og det er sannsynlig at den nylig vedtatte EU-forordningen om ernærings- og helsepåstander vil åpne for å bruke en slik påstand. 4 av 38

For den delen av befolkningen som spiser lite fisk og har et ensidig kosthold kan det være gunstig å ta tilskudd av marine omega-3 fettsyrer. I Norden er det anbefalt at omega-3 fettsyrer bør utgjøre 1 % av energien i kostholdet (NNR 4th ed). Dette tilsvarer et inntak på ca 2,5 gram per dag for en frisk voksen person. De nordiske anbefalingene definerer ikke hvilken andel av omega-3 fettsyrene som bør utgjøres av EPA og DHA. Imidlertid anbefaler norske helsemyndigheter inntak av tran fra fire ukers alder og gjennom hele livet for å sikre tilførsel av vitamin D og langkjedede omega-3 fettsyrer. Anbefalingen på 5 ml tran per dag tilsvarer om lag 0,9 gram EPA og DHA. Noen internasjonale ernæringsorganisasjoner anbefaler 500 mg/dag. Det finnes i dag ingen krav til hvor lite oksidert oljen skal være utover det som finnes i farmakopøer. Dersom det etter hvert skulle komme frem at inntak av oksiderte lipider kan ha ugunstige effekter, bør lovgivende makt komme på banen og fastsette grenseverdier. Det er først og fremst fiskens innhold av langkjedede omega-3 fettsyrer som tradisjonelt har vært regnet for å være viktig for forebygging av livsstilsykdommer. Nyere forskning har vist at andre komponenter i fisken, som for eksempel proteiner, også kan ha en gunstig helseeffekt. Det er likevel hevet over enhver tvil at marine omega-3 fettsyrer har positiv helseeffekt, og det er også den type matkomponent som er mest undersøkt med hensyn på helseeffekter. Fiskeoljekvalitet og helse De Søramerikanske fiskeoljene er spesielt rike på de lange n-3 fettsyrene, og det er ofte relativt lang tid fra fangst via produksjon og transport til de når bestemmelsesstedet. Dette kan forårsake en initiering av oksidasjon i oljene. Det nye hygienedirektivet fra EU vil sette en grense på at fisken må prosesseres innen 36 timer fra fangst når den er lagret uten kjøling og dersom oljen skal gå til humant konsum. Norskproduserte lakse- og torskelever oljer har ofte et litt lavere omega-3 innhold enn de Søramerikanske oljene, noe som teoretisk gjør de noe mindre utsatt for oksidasjon. Det største fortrinnet er imidlertid at vi i Norge kan prosessere lakseolje og torskeleverolje direkte fra eget råstoff og dermed unngå lange transporter og lagring med økt risiko for oksidasjon og forringelse av oljen. Resultatet blir da ferskere olje av høyere kvalitet, samtidig som lagring og transport nøye kan kontrolleres. Når ferskt råstoff er raffinert på en riktig måte vil oljen være både smak og luktfri, og kan inngå i næringsmidler uten å sette usmak på sluttproduktet. Selv om nivået av n-3 fettsyrer er lavere i norsk fiskeolje, er det mulig å oppnå svært høy kvalitet på grunn høy ferskhetsgrad på råstoffet. Dette kan føre til at disse oljene får helsefortrinn fremfor andre marine oljer på markedet dersom det kan vises til at oksidasjonsgraden har noe å si for helsen. Det har i de siste årene vært knyttet stor interesse rundt bruk av fiskeoljer for å motvirke en rekke sykdommer, og det er udiskutabelt at oljene har positive helseeffekt. Imidlertid vet vi ikke om eventuell effekt av oksidert olje kan føre til at den positive effekten ved inntak av fiskeoljen blir maskert eller til en viss grad blir redusert. Vil det for eksempel være sunnere å ta100 mg DHA fra en uoksidert olje i forhold til å ta 150 mg DHA fra en svakt oksidert olje? Det har også blitt rettet et stort fokus på eventuell sammenheng mellom oksidativ skade og utvikling av sykdom, noe som gjenspeiles i at det publiseres i gjennomsnitt mer enn 10 vitenskapelige artikler per dag rundt temaet oksidasjon og styrking av antioksidantforsvaret for å beskytte mot sykdommer relatert til oksidativt stress (Blomhoff et al., 2004). Det er antydet at akkumulering av oksidasjonsprodukter i kroppen korrelerer med ulike 5 av 38

sykdomstilstander som åreforkalkning (Nourooz-Zadeh et al. 1996, Estebauer et al. 1992), diabetes (Novotny et al. 1994), kreft (Chaudhary et al. 1994), Parkinson s sykdom (Yoritaka et al. 1996), Alzheimer og pre-eklamsi (Staff og Havorsen 2003). I en oversiktsartikkel av Turner et al. (2006) diskuteres det hvorvidt positive helseeffekter av fiskeoljer begrenses av oksidasjonsprodukter. Turner stiller spørsmål om oksidert fett kan bidra til å øke arterosklerose (åreforkalkning) og trombose. Kvaliteten på fiskeolje er svært varierende på grunn av variasjon av sesong, art, geografisk opprinnelse, kjønnsmodning og råvarebehandlingen. Innhold av både peroksider og sekundære oksidasjonsprodukter er av betydning, men det er hydroperoksider som stort sett har vært i fokus. Mesteparten av forskningen har vært fokusert rundt linolsyreperoksider og termisk oksiderte oljer fra solsikkeolje som er rikt på linolsyre. Kun få og små humanforsøk har vært utført, og det er derfor vanskelig å trekke konklusjoner. Imidlertid er det indikasjoner på at inntak av oksiderte fettsyrer kan ha effekt på forskjellige biomarkører, inkludert lipidmetabolisme, oksidativt stress og vaskulære funksjoner. Artikkelen anbefaler at videre forsøk bør innbefatte analyser av hydroperoxidnivået i start og slutt av forsøk, hvilke antioksidantsystemer som har vært brukt, samt fettsyresammensetning. Oksidasjon i oljer Autooksidasjon deles gjerne opp i tre faser: Initiering, kjedereaksjon og terminering. Denne tredelingen er vist skjematisk i figur 1. Dannelsen av frie radikaler (RO*, ROO*) i initieringen kan skyldes varme eller fotodekomponering av hydroperoksider, pro-oksidanter som metallioner eller UV-belysning. Et fritt radikal er en molekylær forbindelse som har et uparet elektron, og er dermed meget reaktivt. Initieringen kan også starte via reaksjon i karbonatomet i α-posisjon i forhold til dobbeltbindingen ved at et hydrogenradikal mistes i nærvær av metall, varme eller lys. Dette gir et lipid eller alkylradikal som kan reagere med oksygen og danne peroksylradikal i kjedereaksjonen. Peroksylradikalet ROO* kan ta opp et hydrogen fra αch2-gruppen til en annen umettet fettsyre og danne hydroperoksid. Termineringen involverer dannelsen av ikke-radikale stabile produkter som følge av reaksjoner med R* og ROO*, noe som fører til at reaksjonen stopper opp. Siden autooksidasjon er en kjemisk reaksjon med lav aktiveringsenergi, kan den ikke stoppes ved å senke temperaturen, men senkes til en viss grad på frys. Den er heller ikke avhengig av lys. Hastigheten varierer med ulike fettsyrer. Linolsyre oksideres for eksempel 64 ganger raskere enn oljesyre, mens linolensyre oksideres 100 ganger raskere oljesyre. 1. INITIERING Varme, lys RH metaller R* + H* ROOH + M 3+ ROO* + H* + M 2+ ROOH + M 2+ RO* + *OH + M 3+ 2ROOH RO* + ROO* + H 2 O 6 av 38

2. KJEDEREAKSJON R* + O 2 ROO* ROO* + RH ROOH + R* RO* + RH ROH + R* 3. TERMINERING R* + R* 2R R* + ROO* ROOR ROO* + ROO* ROOR + O 2 RH = fettsyre R* = alkylradikal RO* = alkoksyradikal Frie radikaler ROO* = peroksylradikal ROOH = hydroperoksid M = metall Figur 1 Autooksidasjon av fettsyrer: Initiering, kjedereaksjon og terminering Oksidativ harskning kan ha en eksponensiell utvikling dersom tilgang på oksygen ikke begrenses. Startfasen kan ha varierende lengde, men kjedereaksjonen kan øke voldsomt i hastighet. Frie radikaler inngår som en del av denne kjedereaksjonen. Under dannelsen av hydroperoksider inngår det ofte en reaksjon med andre frie fettsyrer, slik at disse også starter veien mot hydroperoksider. På denne måten blir dannelsen av hydroperoksider en kjedereaksjon. Hydroperoksidene er ustabile og kan spaltes videre til mer eller mindre stabile (sekundære) sluttprodukter som alkoholder, aldehyder, alkoholer, keto-forbindelser etc. Til sammen utgjør disse og andre sluttprodukter det vi forbinder med harsk lukt og smak. Oksidasjon in vivo Oksidasjon i kroppen skiller seg vesentlig fra det som skjer i for eksempel en olje. Kroppens forbrenning av mat for å skaffe energi er basert på fri-radikal reaksjoner. Imidlertid har kroppen selv sitt eget system for å ta seg av eventuelle frie radikaler på avveie. Dette kan 7 av 38

den gjøre både enzymatisk og ved hjelp av egne antioksidanter. Slike systemer finnes også gjennom hele fordøyelsessystemet og er en del av kroppens forsvar mot uønskede stoffer. Det finnes en rekke metoder for måling av oksidasjon i en olje eller oljerelaterte produkter. Når oljen imidlertid kommer inn i kroppen blir den utsatt for en rekke forskjellige betingelser og oljene vil hydrolyseres avhengig av aktive enzymer tilgjengelig. Gjennom inntaket av oljer får vi også i oss en del biprodukter fra oljen, der størstedelen utgjøres av oksidasjonsprodukter i form av peroksider, polymere eller rene avspaltingsprodukter fra kjedenedbryting. For å kunne finne eventuelle negative helseeffekter av oljer rike på oksidasjonsprodukter kan en måle en del parametre som en vet korrelerer til helse, som ulike markører som finnes i blod og urin hos forsøksdyr og mennesker (Se tabell 1 nedenfor). For eksempel er det gode holdepunkter for at det er en sammenheng mellom nivå (og oksidasjonsgrad) av blodlipider(kolesterol) og utvikling av hjerte- og karsykdom (Verschuren et al 1995, Holvoet 2004, Imazu 2008). Likeledes finnes en rekke markører for andre sykdommer, som autoimmune lidelser og ubalanse i immunforsvaret. Umettede fettsyrer har viktige funksjoner i biologiske systemer, som f eks i cellemembraner, men de er også utsatt for oksidasjon (Girotti 2001). Endogen peroksidering av umettede fettsyrer er godt studert, og omega-6 flerumettede fettsyrer er vist å omdannes til aldehyder som 4-hydroxy-trans-2-nonenal (4-HNE), som er involvert i sykdomsutvikling (Esterbauer 1991) og er ansett for å være en mulig faktor for utvikling av hjerte- og karsykdom, autoimmune sykdommer, samt Alzheimers sykdom og kreft (kun indikert i celleforsøk) (Zarkovic 2003, Uchida 2007). Derfor er det nå spesielt fokus på å studere effekter av slike endogent produserte aldehyder (Zarkovic 2003, Lee 2000, Lee 2002, Zanetti 2003, Eckl 2003). På tross av at slike oksygenerte aldehyder i celler og vev har fått stor oppmerksomhet i studier relatert til human helse har det vært minimalt med studier av dannelse og forekomst av disse skadelige forbindelsene i næringsmidler (Guillen 2009). Dette gjelder også polymerer fra oksiderte oljer. Man vet derimot relativt mye om hvilke helseeffekter frie radikaler kan ha i kroppen. Reaktive oksygenforbindelser (ROS) er produkter av en normal metabolisme i cellen. ROS kan ha både positive og negative helseeffekter (Valko et al., 2006). Gunstige helseeffekter av ROS skjer ved lave konsentrasjoner. Negative effekter av fri radikaldannelse skjer i biologiske systemer når det er en overproduksjon av ROS og mangel på enzymatiske eller ikke enzymatiske antioksidanter og oksidativt stress. Produksjonen av ROS skjer hovedsakelig i mitokondrier (Orrenius 2007), og mitokondriene er derfor veldig utsatt for skadelige effekter ved overproduksjon. Oksidativt stress kan være en medvirkende faktor i en rekke livsstilsykdommer som diabetes (Li et al., 2008, Newsholme et al., 2007, Schauwen-Hinderling et al., 2007), hjerte- og karsykdommer (Ballinger, 2005), og en rekke mitokondrielle sykdommer (Iilias et al., 2001, Schapria, 2006, Pieczenik og Neustadt, 2007, Orrenius 2007). Imidlertid vites ikke om inntak av oksiderte oljer fører til økt oksidativt stress i kroppen. 8 av 38

Tabell 1: Helserelaterte markører som kan påvises i blodprøver fra menneske (in vivo) Totalkolesterol, LDL og oksidert LDL, HDL, TG (triglyserider) Hjerte-Kar apob ApoA-I Lp(a) Blodplateaggregering (TxB2,..) Faktor VII Tissue plasminogen activator antigen (t-pa antigen) Plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1) Antioksidantforsvar Alfa-Tocoferol Glutation (total eller redusert/oksidert) 8-isoprostan 4-HHE/4-HNE Malondialdehyd Thymidinglycol 8-hydroksy2deoxyguanosin CRP MCP IL-6, IL-8, Il-10,.. TNFa ICAM-1 VCAM-1 E-selectin Hjerte-Kar Hjerte-Kar Hjerte-Kar Hjerte-Kar Hjerte-Kar Hjerte-Kar Hjerte-Kar Kreft Kreft Kreft Oksidativt stress Kreft- inflammasjon Kreft- inflammasjon Kreft Kreft inflammasjon inflammasjon inflammasjon inflammasjon inflammasjon inflammasjon inflammasjon 9 av 38

Antioksidanter Antioksidanter er molekyler som lar seg selv oksidere for å beskytte andre molekyler. Forskning og kunnskap omkring antioksidanter har ekspandert de siste 20 år. Fra tidligere å være kun naturlige antioksidanter som Vitamin E i mat, deler man nå antioksidantene i 2 forskjellige grupper. Den ene gruppen er antioksidanter som beskytter kroppen, den andre er antioksidanter som beskytter flerumettede fettsyrer i oljer og mat. Den nye antioksidanttrenden har ført til en del forvirring på grunn av manglende kunnskap om grunnleggende forståelse av antioksidanters virkemåte og mekanisme. Når det gjelder mat og oljer er funksjonene til antioksidantene stort sett delt i to. Den ene er å forhindre initiering av oksidasjon og dekomponering av hydroperoksider ved å binde opp metallioner. Den andre er å stoppe frie radikaler og reaktiv oksygen og hemme dannelse av hydroperoksider og dannelse av dekomponeringsprodukter. For stabilisering av rene oljer har det vært benyttet tocoferoler, ascorbinsyrederivater og syntetiske varianter, men i de senere årene har det blitt mer og mer vanlig å ta i bruk naturlige antioksidanter basert på planteekstrakter med vekslende hell. Mye av kunnskapen omkring riktig bruk av antioksidanter i oljer ligger riktignok på raffineringsleddet, men dersom en skal kunne produsere oljer med lav oksidasjonsgrad er det viktig å optimalisere antioksidanter både på råolje og raffinert olje under varierende lagringsbetingelser. En olje som har begynt å oksidere er vanskelig å få stoppet med antioksidanter, men kan til en viss grad bremses. Uansett spiller råvarekvaliteten en særdeles viktig rolle dersom en skal produsere lavoksiderte oljer. Hvis antioksidantforsvaret i kroppen ikke er adekvat, vil oksidative skader akkumuleres, og tilstanden «oksidativt stress» inntreffe (Blomhoff 2004). Oksidativt stress er nær knyttet til sykdomsutvikling og mange studier er utført for å se om antioksidanter kan hjelpe på ROSproduksjon og hemming av sykdomsforløp (Haliwell 1996). Likevel gjenstår mye forskning for å finne ut hvilke antioksidanter som fungerer optimalt og hvilke doser en skal bruke. Trolig trenger man ofte en miks av flere antioksidanter, og rett dose vil avhenge av sykdom og alvorlighetsgrad. I tilegg viser studier at for mye antioksidanter kan virke mot sin hensikt dette gjør det er enda viktigere å fokusere på å finne rette antioksidant og riktig dose i hvert enkelt tilfelle. Mitokondrier, lysosomer og cellemembraner er sensitive markører for oksidativt stress Små mengder frie radikaler dannes hele tiden i cellenes normale stoffskifte, men når kroppen utsettes for oksiderte matvarer, som f eks oksiderte fiskeoljer, kan det dannes ekstra mye. I slike tilfeller kan det oppstå oksidativt stress som igjen kan påvirke fosfolipidmembraner og føre til endringer i cellers struktur og funksjon (Vladimirov et al., 1980). 10 av 38

Lipid peroksyderings prosessen(steele, 2005) De mitokondrielle membranene er vist å være meget sensitive mål for lipidperoksidering både i pattedyr og i fisk (Kjær et al., 2008, Todorcevic et al. 2008). Mitokondrier er cellers kraftverk og de spiller en sentral funksjon i cellulære prosesser gjennom ATP produksjon (energiproduksjon), og kontroll av apoptose (celledød) (Manoli et al. 2007). Svekkelse i mitokondriell funksjon er underliggende årsak til en rekke sykdommer (Ott et al., 2007). Lysosomene er organeller i cellen som inneholder fordøyelsesenzymer. Disse enzymene bryter ned bakterier og rester av ukjente og døde celler. Når en celle dør, frigjøres enzymene fra cellens lysosomer i cytoplasma, slik at de kan være med på å bryte ned cellen. Dette er cellens forsvar, og første ledd i å fjerne /uskadeliggjøre ødelagte celler (f.eks celler som er skadd på grunn av oksidasjon etter oksidativt stress). Endret mitokondrie- og lysosomfunksjon, økt genuttrykk og enzymaktivitet av oksidativ stressmarkører og tap av membranlipider kan benyttes som helsemarkører i modellsystem. Kroppens egne forsvarsmekanismer mot oksidering Reaktive oksygenforbindelser (ROS) dannes kontinuerlig i kroppen når oksygen er til stede, ved normal oksidativ metabolisme og som del av kroppens forsvarssystem. Kroppen er utstyrt med forsvarsmekanismer for å forhindre ukontrollert dannelse av radikaler så vel som å hemme eller nøytralisere overskudd av radikaler og reparere skadene. De viktigste mitokondrielle enzymene med antioksidantkapasitet er glutation og superokside dismutase (SOD). I tilegg er katalase et viktig enzym som virker som en antioksidant, og som finnes hovedsakelig i peroksisomene (se oversiktsartikkel av Valko et al., 2006 for mer informasjon). Av andre intracellulære antioksidanter har vi vitaminene C og E. Under inntak av mat har fordøyelsessystemet sin egen forsvarsmekanisme for å ta seg av uønskede stoffer som for eksempel peroksider. For at disse ikke skal kunne tas opp gjennom tarmveggen dekomponeres de tidligere i fordøyelsessystemet. Et av enzymene som inngår i denne mekanismer er glutation peroksidase-2 (Kanazawa et al., 1998, Wingler et al., 2000). Det er derfor først og fremst aldehyder som tas opp gjennom tarmveggen og i mindre grad peroksider. 11 av 38

Måling av oksidasjon Måling av oksidasjon i oljer Det finnes en rekke forskjellige analysemetoder for måling av oksidasjon av oljer og matvarer. Det ser imidlertid ut som sensorisk analyse i mange tilfeller er den metoden som er mest følsom. Peroksidtall og anisidintall er de metodene som er mest brukt på oljer og er de metodene som benyttes ved kjøp og salg. Dette er basert på tradisjon og at metodene krever minimalt utstyr. Imidlertid korrelerer ikke metodene nødvendigvis godt med sensorikk dersom en er ute etter flyktige oksidasjonsprodukter og luktbilde. Peroksidtall vil f eks kun kunne benyttes i det initielle oksidasjonsforløp dersom den skal gi noe mening. Det er i dag to peroksidtallsmetoder som benyttes (makrometodebasert på titreing og mikrometodebasert på spektrofotometri) og disse gir relativt identiske resultater ved lave peroksidtall. Ved høyere peroksidtall er metodene noe mer forskjellige. Når lufttilgangen er begrenset vil peroksidtallet fort flate ut eller begynne å synke. Peroksidtall vil derfor ikke alene angi oksidasjonsstatus siden hydroperoksidene omdannes til sekundære oksidasjonsprodukter som ikke synliggjøres i analysen. Det samme gjelder for øvrig for konjugerte diener som også er et mål for primæroksidasjon og vil følge omtrent samme forløp. På grunn av dette kombineres gjerne peroksidtallmetoden med metoder for analyse av sekundær oksidasjon, og da spesielt anisidintallmetoden. Man kan da beregne en Totox verdi (2*peroksid + anisidin) som angir den totale oksidasjon. Denne metoden er i utstrakt bruk i industrien. Anisidintallmetoden har også sine svakheter. Spesielt er det funnet varierende resultater og store standardavvik for lakseoljer på grunn av interferens med astaxanthin i oljen. Metoden kan også i tilfeller skape problemer ved måling av etylestere. Anisidintall benyttes hovedsakelig til å måle sekundære oksidasjonsprodukter i rene oljer, og da spesielt en og umettede aldehyder. Dersom en skal måle i mere komplekse matrikser i biologiske systemer og der en har andre næringsstoffer enn fett tilstede, benyttes gjerne TBARS som måler malonaldehyd og andre sekundære oksidasjonsprodukter. Svært mange sekundære oksidasjonsprodukter er flyktige. Disse kan analyseres ved hjelp av Headspace- GC-MS. Metoden består i at flyktige komponenter samles opp fra en prøve for deretter å injiseres på en gasskromatograf. De flyktige stoffene separeres på en kapillærkolonne, for deretter å detekteres og identifiseres på et massespektrometer(ms). Metoden regnes for å korrelere meget godt med den sensoriske opplevelsen til et produkt. GCMS kan også benyttes til å måle hydroksyaldehyder. 4-hydroksy-2-hexenal(4-HHE) er et cytotoksisk oksidasjonsprodukt som finnes i oksiderte oljer (Guillèn et al., 2009, Surh et al., 2005)). 4-HHE er lite flyktig og kan således måles kvantitativt på en bedre måte enn andre flyktige aldehyder. Under oksidasjon av fettsyrer bundet i triglyserider kan det oppstå dannelse av aldehyder som fremdeles er bundet i glyserolskjelettet. Disse kalles core-aldehyder. Disse kan være vanskelig å fjerne gjennom vanlig raffinering, da de er tungt flyktige. Disse core-aldehydene vil kunne fortelle en del om forhistorien til oljene, selv etter raffinering. Core-aldehyder detekteres vha HPLC. Elektronisk nese er en ikke-destruktiv hurtig måleteknikk for analyse av flyktige komponenter, basert på sensorteknologi. Metoden er meget interessant da den har meget kort analysetid (ca 1-2 min) i forhold til konvensjonelle målemetoder. Elektronisk nese har vist at den kan korrelere mot sensorikk og viser høy korrelasjon med høy/støvsmak og bittersmak. 12 av 38

Fluorescens er en forholdsvis ny metode for måling av oksidasjon. Dette er en spektrometrisk metode. Den baserer antagelig seg på at flerumettede aldehyder reagerer med primære aminer, proteiner, DNA og andre substanser og danner blant annet Schiffske baser som fluoriserer. Metoden er meget sensitiv og har vist seg egnet til bruk på kjøtt, fisk og korn. Den rådende prosedyren går ut på å ekstrahere de organiske og vannløselige fasene og måle fluorescensen til disse i et spektrofluorometer. Til nå er det gjort relativt få studier der fluorescens brukes for å bestemme graden av harskhet direkte i næringsmiddelet. En slik ikke-destruktiv måleteknikk har flere fordeler: man unngår ekstraksjonstrinnet, man kan måle direkte på råvarer, både rått og prosessert, og innen forskning kan man gjøre studier av kinetikken i ett og samme materiale under normale lagringsbetingelser. Høyfelts- NMR er en annen forholdsvis ny teknikk for måling av oksidasjon. De aller fleste molekyler inneholder magnetiske atomkjerner. Atomene omgir seg med et magnetisk dipolfelt som vekselvirker med ytre påtrykte magnetfelt. Det er dette prinsippet som benyttes under analyse av biologiske systemer. Under oksidasjon vil man få endringer av kjemisk struktur og dannelse av oksidasjonsprodukter, noe som vil medføre endringer i spektrene dersom metodene for analyse, deteksjon og databehandling er tilstrekkelig følsomme. NMR er en enorm oppklarende metode som kan brukes til å øke forståelsen av oksidasjon og hvilke mekanismer som forekommer. Dette er imidlertid et avansert instrument som krever meget høy kompetanse. Til bruk i næringsmidler blir mer og mer sofistikerte metoder benyttet, men metoder som for eksempel TBARS holder fortsatt stand. Nyere teknikker som sensorteknologi, fluorescens, elektronspinresonans, GCMS og LCMS blir mer vanlig, særlig hvis det er snakk om å hente ut mest mulig informasjon om produktet (Olsen 2005) Det har også blitt gjort forsøk med å studere apoptose i cellekulturer som mål for oksidasjon: Det kommer stadig artikler om nye og bedre metoder for måling av oksidasjon i oljer. Imidlertid finnes det ingen godkjente standardmetoder etablert for denne type analyser. Siden metodene ikke er standardiserte, og at de ofte krever dyr instrumentering, vil derfor inntil videre peroksidtallmetoden og anisidintallmetoden være de mest anvendte metodene på oljer. I hvert fall når Peroksidtallet er over 0,5. Det forventes imidlertid at det etter hvert vil etableres nye metoder, i først omgang spesielt rettet mot høykvalitetsoljer som for eksempel functional food oljer da dagens målemetoder er for grove og usikre for de lave mengder oksidasjonsprodukter som finnes her. 13 av 38

Måling av oksidasjon av fettsyrer i kroppen (in vivo) Det finnes en rekke ulike målemetoder som kan gi en indikasjon på oksidativt stress i kroppen og som vil kunne være relevante for å studere effekter på inntak av oljer med forskjellig oksidasjonsstatus. Noen av de vanligste er nevnt nedenfor: Malondialdehyd (TBARS) Den eneste analysen som er felles for måling av oksidativt stress i kroppen og oksidasjon i mat er TBARS. Denne metoden måler mengde malondialdehyd som er et direkte spaltingsprodukt fra flerumettede fettsyrer generelt. Ved stress skiller kroppen ut større mengde malondialdehyd i urinen og har i lengre tid vært benyttet innen medisinsk forskning. Etter å ha spist oksidert fett er det vist at mennesker og dyr utskiller malondialdehyd (økt TBARS), men også lipofile karbonylforbindelser i urinen (Kanner 2007). Hydroksyalkenaler Andre direkte nedbrytningsprodukter fra lipider som kan måles i kroppen er 4hydroksynonenal (4-HNE) som kommer fra oksidasjon av Omega-6 fettsyrer og 4hydroxyhexenal (4-HHE) som kommer fra oksidasjon av Omega-3 fettsyrer. Disse aldehydene er direkte toksiske samtidig som de er veldig reaktive og binder seg lett til andre molekyler. Mens TBARS kan måle en oksidasjon som kan stamme både fra protein og lipidoksidasjon så er målinger av hydroxyaldehyder spesifikk for fettsyrer. 4-HNE og 4-HHE er rapportert å være blant de mer forekommende oksiderte produkter i oksidert LDL (Lee 2005). 4-HNE er vist å være involvert i aterogenese gjennom kovalent modifikasjon av LDL, noe som endrer apolipoprotein B og fører til at LDL dirigeres til makrofager. Det er kjent at hydroksyalkenalene også finnes i oksiderte oljer (Guillèn et al., 2009, Surh 2005). Spørsmålet er om inntak av disse stoffene virker like skadelige som de som dannes i kroppen, og om de tas opp gjennom tarmveggen. Oksiderte fosfolipider Betydningen av å undersøke biologiske effekter av produkter fra oksiderte flerumettede fettsyrer underbygges også ved funn som antyder at oksiderte fosfolipider, spesielt oksidert 1-palmitoyl-2-arakidonoyl-sn-glycero-3-fosforylcholine (ox-papc), kan være medvirkende til utvikling av aterosklerose (Spickett 2005). Isoprostaner Isoprostaner er isomerer av prostaglandiner og dannes fra friradikalkatalysert peroksidering av arakidonsyre. Denne peroksideringene kan foregå på fri syre eller som syre bundet til et fosfolipid i en membran. Isoprostanene er mediatorer fra oksidativt stress. De viktigste oksiderte isoprostanene er kalt F2-isoprostaner og 8-Isoprostan F2alfa. Nivået av isoprostaner øker med alderen. Det er dokumentert en sammenheng mellom nivået av 8- isoprostan i plasma og urin og en rekke sykdomstilstander (se Staff og Halvorsen 2003). 14 av 38

Hvordan verifisere gunstig helseeffekt av oljer fra ferskt norsk råstoff? For å kunne benytte ferskhet eller grad av oksidering til å differensiere i forhold til andre kommersielle oljer, er man avhengig av at det finnes en godt dokumentert og verifiserbar sammenheng mellom positive helseeffekter og lav oksidasjonsgrad. For å kunne oppnå dette må man gjennomføre komparative studier med ulike oljer. Til dette behøves en god kartlegging/karakterisering av selve oljen, men like viktig er det å kartlegge eventuelle positive og negative helseeffekter. Hvilke kjemiske kvalitetsparametre ved siden av fettsyresammensetning sier noe om helsefordelene ved oljen? Kartlegging av effekter på mennesker human studier Et viktig mål vil være å kartlegge evt positive helseeffekter i menneske ved inntak av oljer produsert fra norske råvarer relativt til andre oljer på markedet. Det kan være tidkrevende og kostbart å kartlegge eventuelle helseeffekter i menneske. Det er også strenge etiske retningslinjer for hva det er lov å foreta av kliniske studier på menneske. Stort sett vil man være avhengig av å basere seg kun på helsemarkører som kan påvises i blodprøver (se Tabell 1 side 8) og urin. Enkelte effekter kan lett påvises vha blodprøver, men effektene av evt oksidasjonsskader kan være størst i andre vev og organer. Forsøk med menneske er krevende i forhold til å screene effekter av mange ulike oljer og oljekvaliteter og en må i første omgang bruke alternative modellsystemer som eks cellekultur og dyreforsøk. Når man så har kartlagt hvilke oljer som har størst potensial for å gi effekt på helse i modellsystemer, kan disse utvalgte oljene testes ut i forsøk med mennesker. For å kunne verifisere om funn på effekt av oksiderte oljer fra celleforsøk og dyreforsøk også gjelder menneske, må det utføres humane studier. Det er per i dag ikke utført studier hvor oksidasjonsgraden til oljen har blitt sjekket ut. Det vil derfor være av stor verdi å øke kunnskapen om hvilken effekt oljekvalitet /oksidasjonsgrad har på human helse. Kartlegging av effekter - alternative modellsystemer Som nevnt ovenfor, er human studier av praktiske årsaker ikke spesielt godt egnet til å screene mange oljer med ulik profil og oksidasjonsgrad i forhold til helseeffekter. Det trengs derfor alternative modellsystemer som kan gi gode indikasjoner på de samme effektene, men som er mye mer effektive til screening av ulike oljer. Det finnes en lang rekke dyremodeller (mus, rotte, kylling, gris) som bl.a. benyttes i ulike medisinske miljø, og som alle har sine styrker og svakheter avhengig av hvilke effekter man er ute etter. Disse modellene kan også være aktuelle for testing av oksidasjonsgrad og effekter på human helse. Fisk kan i utgangspunktet være et alternativ fordi cellemembranene er rikere på omega-3 fettsyrer enn membraner i andre alternative forsøksdyr. Også musemodeller kan være aktuelle, i forhold til f eks måling av oksidativt stress og utvikling av tarmkreft. I tillegg kan man benytte primærceller og cellelinjer som alternative modellsystemer for å studere effekter av oljekvaliteter/oksidasjonsgrad. 15 av 38

Fisk som forsøksdyr For å få raskt svar og evt. screene effekter av mange ulike oljer, så kan det være hensiktsmessig å teste dette ut i alternative forsøksdyr og i cellesystemer, hvorav fisk er et godt modelldyr. Fisk vokser raskt, og man kan bestemme total fôrsammensetning slik at man har fullstendig kontroll med hva fisken spiser, og det er da lettere å ta ut enkelteffekter av ulike oljer. Ved å gjennomføre forsøk med liten fisk i rask vekst, har man mulighet til å teste ut eventuelle helseeffekter av oljer i løpet av kort tid. En rekke tidligere forsøk har vist at fisk er et egnet modelldyr for denne typen studie. Fisk er tilpasset en diett rik på marine ω-3 fettsyrer, noe som fører til at fiskens membraner er rikere på flerumettede omega-3 fettsyrer enn membraner i andre alternative forsøksdyr som rotte, mus og kylling. Det er vist at høy andel av flerumettede fettsyrer i membraner fører til økt grad av peroksidering (Cosgrove et a., 1987). Eventuelle negative helse effekter forårsaket av peroksidasjonsskader, vil dermed lettere kunne oppdages i fisk enn i andre modelldyr. Tidligere studier har vist at lipid peroksidering i fôr til fisk kan føre til redusert appetitt og tilvekst, og histologiske lesjoner som skjelettmuskel myopati (Murai and Andrews 1974, Messager 1992, Cowey 1984). Nyere resultater fra gress karpe, viser at høye nivåer av omega-3 fettsyrer i fôret fører til økt peroksidering av blodlipider, endret lipoproteinsyntese og redusert fettforbrenningskapasitet (Du et al., 2006, Du et al., 2008). Videre er det vist at fôring med moderate nivåer av oksiderte lipider fører til beindeformiteter i marin fisk (Lewis- McCrea og Lall, 2007). Nyere forskningsresultater fra Nofima Marin har vist at høye nivåer av omega-3 fettsyrer i fôret til laks fører til oksidativt stress i vev med tap av membranlipider som cardiolipin og sphingomyelin i mitokondrier (Kjær et al., 2008, Todorcevic et al., 2008). Hvorvidt dette skyldes at oljen i utgangspunktet var oksidert eller om det var snakk om så store doser EPA og DHA at cellene ikke var i stand til å beskytte dem er usikkert. Det ble påvist nedsatt aktivitet av enzymet CytC-oxidase, noe som tyder på ødeleggelse av mitokondriemembranen. Dette igjen førte til tap av mitokondrienes funksjon i forbindelse med forbrenning av fett og dannelse av ATP både i lever (Kjær et al., 2008) og fettvev (Todorcevic et al., 2008). Enzymene superoksiddismutase (SOD) og caspase-3 økte i fisk fôret med høye nivåer av omega-3 fettsyrer (Kjær et al., 2008, Todorcevic et al., 2008). Oksidativt stress i laks påvirket også lysosomalfunksjon i muskel (Bahaud et al., 2008), data fra denne artikkelen tyder på at cellens fordøyelsesenzymer, catepsiner, fungerer dårligere (lavere aktivitet) ved oksidativt stress og videre at lysosomenes membran blir mer permeabel og lekker ut proteaser, noe som igjen førte til endringer i muskelstruktur. Ut fra nevnte forskningsresultater kan man slutte at fisk er et følsomt modelldyr for studier av eventuelle oksidasjonsskader etter inntak av ulike oljekvaliteter. Og at tilnærmet samme oksidasjonsskader kan oppstå i fisk som tidligere beskrevet for menneske (Kjær et al., 2008, Todorcevic et al., 2008, Bahaud et al., 2008, Terman et al., 2006, Kurtz et al., 2008). Andre forsøksdyr Det er utviklet en rekke dyremodeller hvor en har tatt utgangspunkt i gener som enten er slått ut eller gener som blir spesielt aktive under påvirkning av forskjellige stoffer. Eksempler kan være mus (MIN mus) som kan trigge utvikling av tarmkreftmarkører eller mus som responderer på oksidativt stress i form av genutrykk. Langtidseksponering av oksiderte oljer kan også utføres på grisemodeller, for studier av for eksempel oksidert kolesterol eller 16 av 38

dannelse av isoprostaner og andre biologiske markører. Ofte kan slike modeller være effektive å bruke før en bruker humanmodeller. Cellemodell systemer (in vitro) Utfordringen med å gjennomføre studier på levende organismer er at man har begrenset mulighet til å observere hva som egentlig skjer på cellenivå. Derfor benyttes ofte ulike cellemodeller som gir oss mulighet til å studere dette utenfor organismen (in vitro). Primærceller i kultur kan være egnet modellsystem for å screene for eventuelle helseeffekter av ulike oljekvaliteter. Primærceller isolert fra levende vev og organer innehar tilnærmet de samme funksjoner/egenskaper som celler i levende organismer. Ved å dyrke primærceller som fettceller, muskelceller, beinceller, leverceller, immunceller etc. i dyrkningsmedium tilsatt ulike oljekvaliteter kan man få indikasjoner på hvorvidt de ulike oljekvalitetene påvirker cellenes spesifikke funksjoner. Det er i den sammenheng relevant å studere helsemarkører for peroksideringsskader, som endret mitokondrie- og lysosomfunksjon, økt genuttrykk og enzymaktivitet, og tap av membranlipider som beskrevet i tidligere avsnitt. Primærceller fra både menneske og fisk er egnede modellsystemer for studier av oksidativt stress relaterte helseskader. Etablerte cellelinjer fra en rekke arter er kommersielt tilgjengelig, og kan også benyttes som modellsystem for å teste for eventuelle effekter av oksiderte oljer. Tarmen er det vevet som utsettes for de høyeste konsentrasjonene av harske oljer. Tarmceller i kultur (humane CaCo 2 celler) kan dermed være et meget egnet modellsystem for studier av oksidativt stress relaterte helseskader i tarm. Forskning i Norge og internasjonalt på effekt av oksiderte oljer på celler, dyr og mennesker. Det foreligger et relativt begrenset antall vitenskapelige publikasjoner som beskriver hvordan utvalgte helseparametere påvirkes i dyr og mennesker etter inntak av oksiderte oljer. Som nevnt tidligere i rapporten finnes det derimot en stor mengde vitenskapelig publikasjoner som viser til gunstige helseeffekter etter inntak av omega -3 fettsyrer (Hooper at al. 2006). Det er også viktig å være klar over at det finnes en rekke studier som viser til motstridende resultat, dvs negative helseeffekter etter inntak av n-3 fettsyrer. Og det kan stilles spørsmål om den positive helseeffekten ved bruk av fiskeoljer begrenses ved tilstedeværelse av skadelige oksidasjonsprodukter (Turner et al. 2006) og at de motstridende resultatene nettopp skyldes manglende kontroll med oljekvalitet. A) Status Det er ikke utført forsøk på mennesker med hensyn til inntak av oksiderte oljer i Norge, men det kan være indikasjoner på at inntak av oksiderte oljer kan ha helsemessige negative effekter. Nofima Mat deltar sammen med Høyskolen i Akershus, Lipidklinikken og Universitetet i Oslo i et prosjekt ledet av TINE og finansiert av Norges Forskningsråd der en ser på mekanismer for opptak av lipider i forskjellig form og på effekter av inntak av god og oksidert fiskeolje av norsk opprinnelse. Intervensjonsstudiet på god og oksidert fiskeolje antas å starte høsten 09. Utfordringen er å finne gode måleparametre. Mulig vil prosjektet til 17 av 38

TINE gi noen svar på hvilke markører som kan egne seg. Når det gjelder kliniske studier generelt så finnes det god kompetanse i Norge til å gjennomføre slike studier. Ved å koble de forskjellige forskningsmiljøers styrke med kompetansen fra universitetssykehusene vil det være mulig å gjennomføre gode studier på feltet. Les mer om den norske kompetanseplattformen i avsnitt B) nedenfor. Nofima Marin leder et treårig prosjekt hvor et av målene er å teste hvorvidt ulike norskproduserte lakseoljekvaliteter (gode oljer og oksiderte oljer) i fôret, påvirker utvalgte helseparametere, vekst og fôrutnyttelse i torsk. Prosjektet er finansiert av Norges Forskningsråd, og gjennomføres i samarbeid med Universitetet i Oslo. I et strategisk instituttprogram, arbeides det videre med å kartlegge hvorledes ulike fettsyrekvaliteter, oksiderte lipider og antioksidanter påvirker fettvevsutvikling og oksidativt stress i laks. Til de sistnevnte studiene benyttes primære fettceller dyrket i kultur som modellsystem. Nofima Marin arbeider kontinuerlig med å videreutvikle/optimalisere metodikk for analyse av helsemarkører relatert til oksidativt stress i fisk. Internasjonalt er det også lite forskning på mennesker og inntak av oksiderte fettsyrer. Eventuell effekt av oksiderte lipider er studert i forsøk på celler og dyr. Det er blant annet vist i dyreforsøk at inntak av oksidert fett hemmer vekst (Chae 2002) og har ugunstig effekt på lever og andre organer (Juskiewics 2000, Brandsch 2004). B) Norske Forskningsmiljøer Som nevnt i avsnittet ovenfor er det gjennomført svært få studier på effekt av oksiderte oljer på celler, dyr og mennesker, og ved gjennomgang av forskningsmiljø og kompetanse i Norge har vi valgt å fokusere på de miljøene som har kunnskap og forskningsinfrastruktur til å jobbe inn mot problemstillingen. Effekter på helse vil være den mest sentrale utfordringen å tilegne seg kunnskap om, og kompetanse/infrastruktur knyttet til oljer, prosessering, karakterisering/ metoder og analyser vil være viktige verktøy for å gi oljene det beste utgangspunktet. Oversikten nedenfor er laget med hensyn til å identifisere FoU-miljø og -personer som besitter kunnskap og infrastruktur som vil være relevant for videre forskning på stabile oljer basert på ferskt råstoff med utgangspunkt i hypotesen om at de har et fortrinn i forhold til helse. Den er ikke utfyllende, men er ment å dekke de mest sentrale miljøene: Nofima AS Forskningsgruppen ved Nofima Marin studerer hvordan oksidativt stress påvirker sammensetning av cellemembraner og mitokondrienes funksjon og videre påvirker uttrykk av sentrale gener involvert i oksidativ stressrespons i fisk. Gruppen studerer også aktivitet av enzymer involvert i uskadeliggjøring av radikaler og styrt celledød (Kjær et al., 2008, Todorcevic et al., 2008, Bahaud et al., 2008). Nofima Marin har videreutviklet en rekke celle modellsystem som primærcellekultur av leverceller (Ruyter et al., 2003), muskelceller (Vegusdal et al., 2004), fettceller (Todorcevic et al., 2009) og benceller (Ytteborg, manuskript). Har sammen med Haukeland sykehus vært involvert i prosjekt relatert til omega-3 fettsyrer og helseeffekter i menneske. Nofima Mat sitter på generell kunnskap om marine lipider og stabilitet av disse. Det er spesiell kunnskap om stabilitet og oksidasjonsprodukter både i oljer og anrikede 18 av 38

næringsmidler. Sensorisk analyse med tilknyttede kjemiske analyser brukes til å forstå sammenhengen mellom oljekvalitet, lagring, ingredienser som antioksidanter og sluttproduktkvalitet. Nofima Mat har en bred analyseplatform som spenner fra enkle kjemiske analyser til avanserte massespektroskopiske analyser som LCQTOF, Iontrap, Headspace GCMS etc som kan brukes både til karakterisering av oljer, oksidasjonsprodukter og antioksidanteffekter. Nofima er nå i ferd med å bygge opp en Lipidomics plattform vedrørende biologiske effekter av forskjellige typer lipider. Et in vitro modellsystem for fordøyelse, opptak og biologisk effekt av lipider og produkter fra disse er også under oppbygging. Nofima Ingrediens besitter kunnskap knyttet til råstoff, separasjon/prosessering og stabilisering av marine oljer basert på sin tradisjonsrike historie i samarbeid med norsk sildeolje og sildemel industri. Aktuelle personer: Bente Ruyter, Gjermund Vogt, Jan Pettersen NIFES Nasjonalt institutt for ernærings- og sjømatforskning (NIFES) er et forskningsinstitutt med forvaltningsoppgaver knyttet til Fiskeri- og kystdepartementet. Instituttet driver forskning knyttet til ernæring; fôr til fisk - og fisk som mat og driver rådgiving til støtte for myndigheter, næring og forvaltning i arbeidet for å sikre trygg og sunn sjømat, både fra fiskeriene og akvakultur. NIFES har et eget forskningsprogram på sjømat og helse med fokus på fremskaffe vitenskapelig kunnskap og dokumentasjon om ernæringskomponenter i sjømat og deres betydning for folkehelse og som skal danne grunnlag for myndighetenes anbefalinger om sjømatinntak og for å muliggjøre balanserte risikovurderinger. NIFES har særlig fokusert sin forskning opp mot livsstilsykdommer som hjerte- og karsykdom, overvekt, diabetes, med mer. NIFES har i tillegg en svært bred analyseplattform som også kan benyttes inn mot problemstillinger knyttet til harske oljer og karakterisering av disse. I tillegg har NIFES prosjekter knyttet til å dokumentere helseeffekter ved inntak av ulike kjemiske former/kvalitet samt ulike matrikser av marin omega-3. Aktuelle kontaktpersoner personer: Livar Frøyland, Amund Måge, Kristin Hamre. Se forøvrig www.nifes.no SINTEF Fiskeri & Havbruk SINTEF Fiskeri og Havbruk har bred kompetanse på foredlingsteknologi og utnyttelse av marine ressurser, bl.a. produksjon og stabilisering av marine oljer. De har i flere år arbeidet med analyser av fiskeolje og behersker både tradisjonelle og avanserte analyser som NMR og LC-MS. De har spesialkompetanse på fosfolipider og har utviklet et analysesystem for måling av oksidasjon av fettsyrer basert på oksygenopptak i vandige løsninger. SINTEF Fiskeri og Havbruk deltar i EU-prosjektet Seafood Plus og leder prosjektet Martec vedrørende functional foods oljer. Aktuelle personer: Ivar Storrø, Marit Aursand 19 av 38