"Amit nem tudsz egyszerűen elmagyarázni, azt nem is érted..."

- egy, a sok ezer, Albert Einsteinnek tulajdonított idézet közül. Ez az állítólagos idézet jutott eszembe, amikor kezembe került egy másodikos környezetismeret könyv és egy munkafüzet, amelynek szerzőgárdája az oldásról próbált tudást csepegtetni a kisdiákok fejébe. Nos, nem teljes sikerrel, mert bár a magyarázat egyszerű, azonban súlyos tévedéseket hordoz. Ezt írják:

Mi a baj ezzel? Mindössze annyi, hogy a kakaó soha nem fog feloldódni a tejben, bármilyen hőmérsékletű legyen is az oldószer. A kakaóport a pörkölt kakaóbab őrlésével állítják elő; részecskéi olyan anyagokat is tartalmaznak, amelyek vízben, tejben és egyéb oldószerekben oldhatatlanok. Kakaókészítéskor nem oldat, hanem egy heterogén diszperz rendszer képződik, amelyben az egyik fázis (diszperz fázis) részecskéi egyenletesen oszlanak el a másik fázisban (diszperziós közegben). Hogy a kakaó heterogén rendszer, azt már biztosan sokan megfigyelték: bármilyen intenzíven kevergetjük, bármilyen meleg is a tej, néhány perc állás után ízletes barna üledék képződik a bögre alján: ez a kakaó (jelen esetben a diszperz fázis), amely leülepszik a diszperziós közegben. Hogy ehhez képest mi történik egy homogén rendszerben (egy oldatban), például egy cukrozott teában, szintén tapasztalatból tudható: bármeddig áll is, a cukor csak nem akar leülepedni... 

Ha tudományosan közelítünk a kakaóhoz, akkor az egy összetett rendszernek tekinthető: egy olyan oldatnak (cukor+tej), amely egyben szuszpenzió is, ugyanis a cukros tejben szuszpendálódik a kakaópor. Hogy még tovább bonyolítsam: a tej pedig önmagában is egy emulzió (zsírból és vízből, lásd alant). A szuszpenzió, mint már említettem, egy heterogén rendszer, de ebben is vannak fokozatok: ha a hideg tejre rászórjuk a kakaóport, a szuszpenzió nem is alakul ki, hanem a kakaó csomókban úszik az ital tetején; ha pedig a cukor-kakaó keverékéhez kis részletekben adjuk hozzá a meleg tejet keverés közben, a keletkező rendszer ugyan heterogén (szilárd és folyékony fázisból áll, amelyek idővel látványosan szétválnak), de legalább ideiglenesen oldatnak tűnik a felületes szemlélőnek...

Az alábbi ábra egyszerűsített áttekintést ad a folyadékok és szilárd anyagok felhasználásával létrehozható homogén (egyfázisú) és heterogén (kétfázisú, diszperz) rendszerekről.

A homogén rendszerekre nem szükséges sok szót pazarolni: ezek akkor keletkeznek, ha két anyag tökéletesen eloszlatható egymásban: oldható (tea-cukor, víz-só stb.), vagy elegyíthető (pl. alkohol víz). Ezek egy fázisúak, állás során sem válnak ketté. 

A heterogén rendszerek két nagy csoportja az emulziók és a szuszpenziók. Az emulzióra példa tej, amely egy olyan rendszer, amelyben vízben zsírcseppek vannak eloszlatva. Gyakran említett példa a majonéz, amelynek készítésekor olajat és tojássárgáját turmixolnak össze (emulgeálnak). Vannak stabilabb és kevésbé stabil (könnyen szétváló) emulziók és szuszpenziók. A stabilitás növelésére (azaz a két fázis szétválásának meggátlására, lassítására) számos "trükk" létezik: emulziók esetén emulgenseket (emulgeálószereket) alkalmaznak, amelyek segítik a két fázis keveredését. A majonéz esetén az emulgens a tojássárgájában található lecitin, amely az olaj- és zsírfázis határán elhelyezkedve segíti az egymással nem elegyedő fázisokból stabil emlulzió képződését. Szuszpenziók esetén az ülepedést gyakran a sűrűséget (helyesebben a viszkozitást) növelő anyagokkal gátolják.  

A szuszpenzió, emulzió definíciója a Gyógyszerkönyvben is megtalálható: 

Szuszpenzió
A szuszpenzió olyan diszperz rendszer, amely kb. 1 µm-nél nagyobb névleges átmérőjű, szilárd részecskéket tartalmaz folyadékban vagy félszilárd összefüggő közegben eloszlatva. Ha a szilárd részecskék névleges átmérője kisebb, mint 1 µm, a rendszert kolloid szuszpenziónak nevezzük.

– Emulzió
Az emulzió olyan diszperz rendszer, amely legalább két, egymással nem elegyedő folyadék keverékéből áll. Az egyik folyadék a másik folyadékot kb. 1 µm-nél nagyobb átmérőjű finom cseppekre eloszlatott (diszpergált) formában tartalmazza. Ha a finom cseppek névleges átmérője kisebb, mint kb. 1 µm, a rendszert kolloid emulziónak nevezzük.

A fenti két meghatározás tovább bonyolítja a helyzetet: a heterogén diszperz rendszereken kívül egy további "birodalom" is létezik, a kolloid diszperz rendszereké. Ezeket a diszperz fázis részecskéinek mértet különíti el: kolloid rendszerek esetén méretük az 1-1000 nm tartományba esik. Ezekre sem a homogén, sem a durva heterogén rendszerek törvényei nem érvényesek (utóbbiaknál egyébként a diszperz fázis részecskéi 1000 nm-nél nagyobbak). A kolloid rendszerek a homogén rendszereknél (pl. oldat) instabilabbak, de stabilabbak, mint a durva diszperz rendszerek: Ha jól készítjük a majonézt, stabil kolloid rendszer jön létre, ha viszont rosszul, akkor a diszperz fázis (az olaj) cseppjei nagyok lesznek, durva diszperz rendszer keletkezik, amely előbb-utóbb (inkább előbb) szétválik.

Ha a kakaónál maradunk: a konvencionális őrlési módokkal a kakaószemcsék (amelyeket a pirított kakaóbab őrlésével nyernek) mérete jellemzően az 1000 nm-s méret fölött marad, azaz könnyen ülepedő, durva diszperz rendszer jön létre. A szuszpenzió kialakulását, a részecskék egyenletes eloszlását segíti a melegítés. És hogy miért könnyebb instant kakaóporból italt készíteni? Ezek a termékek általában tartalmaznak olyan segédanyagot, például lecitint, amely segít eloszlatni a kakaórészecskéket a tejben.

A fenti tudásanyagból természetesen semmire nincs szüksége egy másodikosnak. Arra viszont igen, hogy ha el szeretnének neki magyarázni egy folyamatot, akkor ne csak érthető, hanem szakmailag is elfogadható példán keresztül tegyék. Ne keverjék az oldást a szuszpendálással, ha egyszer az oldás teljesen érthető és helyes példával is elmagyarázható: a tea oldja a cukrot, a meleg tea jobban, mint a hideg... Az oldódást nem túl célszerű egy olyan bonyolult rendszeren szemléltetni, mint a kakaó; ha viszont mégis szeretnék elmagyarázni, mi is történik a készítésénél, a leghelyesebb lenne azt mondani: akkor készül finom ital, ha a cukrot feloldjuk a tejben, a kakaót meg alaposan eloszlatjuk.

Bár a sárga és vörös színekben pompázó növények színanyagai már évszázadok óta foglalkoztatták a tudósokat, a színt adó vegyületek kutatása csak mintegy száz éve, az A-vitamin (retinol) felfedezését követően kapott igazi lendületet. A retinolt elsőként a vajból és a tőkehalmáj-olajból azonosították, majd miután felismerték élettani jelentőségét, megindult a különböző élelmiszerek A-vitamintartalmának vizsgálata is.

A retinol (amely egyébként egy színtelen vegyület) a növényekben nem található meg, viszont számos fajban megtalálhatók előanyagai, a hasonló szerkezetű karotinoidok. A vegyületcsoport a sárgerápa latin nevéről (Daucus carota) kapta a nevét, amely nagy mennyiségben tartalmazza a sárga színű anyagokat. Az A-vitaminhoz hasonlóan a karotinoidok is zsíroldékony vegyületek, amelyek egy része az emberi szervezetben A-vitaminná alakul át, így provitaminoknak tekinthetők.

Az A-vitamin-hiány tüneteinek és jelentőségének megismerésével vált igazán hangsúlyossá a karotinoidkutatás. Ez volt az az időszak, amikor megszületett a vitaminok fogalma (az emberi szervezet egészséges működéséhez szükséges, de a szervezet által nem szintetizált anyagok), és tucatszám fedeztek fel és neveztek el az ABC betűiről „vitaminokat”, amelyek egy részéről később kiderült, hogy nem is tekinthetőek esszenciálisnak. Az A-vitamin és provitaminjainak jelentőségéhez a mai napig nem férhet kétség, megfelelő mennyiségű rendszeres (jellemzően étrendi) fogyasztásuk az egészség záloga. A civilizáció velejárójának mondott de nem szükségszerű egyoldalú táplálkozás miatt napjainkban egyre többen a vitaminbevitel „kényelmesebb” módját választják, azaz, kapszula, tabletta formájában fogyasztják el azt, ami megtalálható sok zöldségben, gyümölcsben.

A karotinoidok iránti érdeklődés tovább fokozódott, amikor a 20. század második felében felismerték az oxidatív stressz, a szabadgyökök szerepét egyes betegségek kialakulásában, ugyanis kiderítették, hogy a karotinoidok is az ún. antioxidáns vegyületek közé tartoznak, amelyek képesek kivédeni a szervezet oxidatív károsodásait. Ez a tulajdonságuk azzal magyarázható, hogy sok telítetlen kötést tartalmaznak, amelynek oxidációja csökkenti a szervezet károsodásával járó oxidatív folyamatok esélyét. A XX. század utolsó évtizedeiben felfokozott reményeket tápláltak az antioxidánsokkal – köztük a karotinoidokkal - kapcsolatban, számos betegség (pl. rák, érelmeszesedés) gyógyítását, megelőzését várva tőlük. Bár a gyakran túlzó várakozások nem igazolódtak be, több vegyület egészségmegőrző, egyes esetekben gyógyító hatása egyre megalapozottabb.

Ma már mintegy 600 karotinoid-vegyületet ismerünk, de ezeknek csak töredéke bír humán gyógyászati jelentőséggel. Az emberi szervezetben kb. két tucatnyi karotin-származék jelenlétét mutatták ki. Jelentőségüknek megfelelően négy karotinoidot tanulmányoztak legalaposabban: a β-karotint, a likopint, a luteint és a zeaxantint.

A sárgák:a β-karotin és társai

A karotinoidok legjelentősebb képviselője a sárga színű karotin. Étrendünkben a legnagyobb mennyiségben a sárgarépa, a sütőtök, a sárgadinnye, a káposzta és a spenót tartalmazza a vegyületet. A növényvilágban a karotinnak több izomerje (azonos összetételű vegyületek, de a szénatomok közötti kettős kötések máshol helyezkednek el) található meg, de ezek közül csak az α-, β- és γ-karotin prekurzora az A-vitaminnak. Mivel legnagyobb mennyiségben a β-karotin található meg a növényekben, ráadásul az emberi szervezet ebből a vegyületből tud a legkönnyebben A-vitamint előállítani, nem meglepő, hogy a legtöbb vizsgálatot ezzel a vegyülettel végezték. Az antioxidáns hipotézis megszületése után az epidemiológiai vizsgálatok elemzése arra utalt, hogy a β-karotinfogyasztással csökkenteni lehet egyes rákos megbetegedések kockázatát, ugyanis az oxidatív károsodások kivédésével csökkenthető a károsodott örökítőanyagot tartalmazó, rákos sejtek kialakulásának esélye. Ezek után nagy meglepetést jelentettek azok a tanulmányok, amelyek arról számoltak be, hogy a nagy dózisú karotinfogyasztás nemhogy nem csökkenti, hanem éppen fokozza a tüdőrák kockázatát azok körében a kik dohányoznak vagy azbeszttel dolgoznak. A tudományos közvélemény ekkor két részre szakadt: a nagy dózisú karotinfogyasztás előnyeit és veszélyeit hangoztatókra. A betegek, a laikus fogyasztók pedig elbizonytalanodtak a látszólag ellentmondó eredmények, vélemények hallatán. Azóta több vizsgálat igazolta a karotintartalmú növények fogyasztása és a daganatos betegségek előfordulása közötti inverz összefüggést, és egyetértés van kialakulóban a β-karotin alkalmazásával kapcsolatban. A karotintartalmú növények fogyasztásának daganatmegelőző hatása bizonyított, ártalmatlanságukat évezredes tapasztalat igazolja. A karotin elvileg a koleszterin oxidációjának gátlásával lassíthatja az érelmeszesedés folyamatát, de a vegyület fokozott fogyasztásának kardiovaszkuláris előnyeit még nem támasztják alá egyértelmű bizonyítékok. A tisztán karotint tartalmazó készítmények alkalmazása különösen téli és tavaszi hónapokban lehet indokolt, amikor az étrend kevesebb A-provitamint tartalmaz, valamint gyengeség, műtétek utáni lábadozás, kimerültség az időskorúak között viszonylag étvágytalanság esetén. A növényi karotinforrások előnye, hogy nem csak a karotint, hanem más, a szervezet számára szintén szükséges anyagokat (pl. nyomelemek) is tartalmaznak.

A szintén sárga színű lutein és a zeaxantin legnagyobb mennyiségben a spenótban,a brokkoliban és a káposztafélékben található meg. A kukoricaszemek sárga színe magas zeaxantintartalmuknak tuajdonítható. Bár a tojássárgájában koncentrációjuk alacsonyabb, mint egyes növényi forrásokban, de jobb a biohasznosulásuk.

A két vegyület szerkezetileg és farmakológiai tulajdonságaikat tekintve is nagyon hasonló, , ezért a legtöbb vizsgálatban a lutein és zeaxantin együttes hatását tanulmányozzák. Azért számít igazán különlegesnnek ez a két vegyület, mert a karotinoidok közül csak ezek (és bomlástermékeik) találhatók meg a retinában és a szemlencsében. Mivel a lutein és a zeaxantin is antioxidáns hatású, joggal feltételezték, hogy szerepük van a szabadgyökök okozta károsodások kivédésében. A szem különösen veszélyeztetett az oxidatív folyamatokkal szemben, mivel a szervet érő ultraibolya sugárzás a szöveteket károsító szabadgyök-képződést indukál, a lencse és a sárgafolt sejtjei pedig nem képesek regenerációra, ennek következtében pedig látásromlás alakulhat ki. A lutein és a zeaxantin preventív hatásában fontos szerepe lehet annak is, hogy a lutein és a zeaxantin elnyeli az alacsony hullámhosszú kék fény nagy részét, ezáltal megakadályozza a szivárványhártya fotokémiai károsodását. A lutein és a zeaxantin (vagy az azokat tartalmazó növények) fokozott fogyasztása epidemiológiai vizsgálatok szerint a szürkehályog és az öregkori sárgafolt-degeneráció, azaz a látásromlás kisebb kockázatával jár együtt. A likopinhoz hasonlóan a lutein és a zeaxantin szív-érrendszeri preventív és daganatmegelőző hatására is több vizsgálat utal.

A legfontosabb piros: a likopin

A paradicsom piros színéért egy karotinoid-típusú vegyület, a likopin a felelős. Az étrend likopintartalma döntően a paradicsomból származik. A karotinnal ellentétben a likopin az emberi szervezetben nem alakul át A-vitaminná. Bár a vegyület legnagyobb mennyiségben a nyers paradicsomlében található, ilyen formában rosszul szívódik fel, ezért a vérplazma likopintartalma jórészt a főzéssel-sütéssel feldolgozott paradicsomot tartalmazó ételekből származik. Ennek az a magyarázata, hogy a likopin a növényben fehérjékhez kötődik, főzés során viszont felszakadnak a fehérjékkel képzett kötések, így a vegyület nagyobb mértékben szívódik fel. Ez likopin esetén tehát nem igaz az általános jó tanács, hogy a zöldség/gyümölcs nyersen igazán egészséges.

Az olasz konyha nélkülözhetetlen alapanyaga a paradicsom, a tradicionális étrendjüket megőrző dél-olaszok az európai átlagnál jóval több likopint fogyasztanak. A rendszeres, nagy mennyiségű paradicsomfogyasztás epidemiológiai vizsgálatok szerint több gasztrointesztinális daganattípus csökkent gyakoriságával jár együtt. A likopin daganatmegelőző szerepét a prosztatarák esetén támasztja alá a legtöbb bizonyíték: a paradicsomfogyasztás, és a daganat prevalenciája közötti fordított összefüggést számos vizsgálat igazolja. Ez a kedvező hatás a karotinoidok közül csak a likopinnal hozható összefüggésbe, ugyanis más karotinoid-típusú vegyületek plazma koncentrációja és a prosztatarák előfordulása között nem találtak összefüggést. Különösen előnyös, hogy a likopin feldúsul a „célszervben”, azaz a prosztata szövetében. Hatásosságát azzal magyarázzák, hogy antioxidánsként védi a prosztatát az oxidatív károsodástól.

A karotinoidok közül a likopin kiemelkedik szív-érrendszeri protektív hatása miatt. A vérplazma likopinkoncentrációja és a kardiovaszkuláris mortalitás között több vizsgálat összefüggést mutatott. A likopin antioxidáns sajátossága önmagában nem ad magyarázatot a kedvező hatásra, hiszen a szintén antioxidáns ß-karotin és E-vitamin esetén nem figyeltek meg hasonló mértékű protektív hatást. Az koleszterin oxidációjának gátlása mellett a likopin koleszterin-bioszintézist gátló hatását is igazolták. Ami még lényegesebb, hogy mindkét hatást az emberi szervezetben is megfigyelték.

A karotinoidok élettani jelentőségének ismeretében érthető, hogy miért fontos sok sárga és piros zöldséget és gyümölcsöt fogyasztanunk az egészségünk megőrzése érdekében. De akinek nem ízlik a sütőtök, a paradicsomszósz, vagy a répatorta, még mindig válogathat a karotinoidtartalmú kapszulák és tabletták egyre bővülő választékából...

A férfiak szexuális működésének zavarai a gyógyszerek és étrend-kiegészítők piacán jelentős forgalmat generálnak. Bár a termékeket általában vágyfokozóként aposztrofálják, valójában ezeket többnyire nem a vágy fokozására, hanem a hímvessző merevedési zavarainak enyhítésére alkalmazzák.

A férfiak szexuális zavarainak zöme a merevedési zavarokkal kapcsolatos. A merevedési zavaroknak (potenciazavaroknak) szervi és pszichés okai is lehetnek. A leggyakoribb szervi ok az érrendszer romló működése. Modern gyógyszerekkel ez már jól kezelhető, azonban ezek a szerek bizonyos típusú szívbetegségekben kockázatosak lehetnek a betegek számára, ezért csak orvosi javaslatra, vény ellenében szerezhetőek be. Ugyanakkor számos, potenciafokozóként hirdetett termék recept nélkül is elérhető, ezek étrend-kiegészítőként kerülnek forgalomba.