AGEs – ADVANCED GLYCATION END PRODUCTS

VAD ÄR AGEs?

AGEs är en förkortning för Advanced Glycation End Products – avancerade glykeringsprodukter. De bildas genom icke-enzymatiska reaktioner där sockerarter eller reaktiva nedbrytningsprodukter från socker reagerar med aminogrupper i protein och i vissa fall med komponenter i fett.

Reaktionerna kan så småningom skapa mer stabila och komplexa slutprodukter som kan förändra proteiners struktur, skapa korsbindningar eller fungera som biologiskt aktiva signalmolekyler.

AGEs ÄR INTE ETT ENDA ÄMNE

Begreppet AGEs omfattar många olika kemiska föreningar och bland de mest studerade finns exempelvis carboxymetyllysin, carboxyetyllysin och pentosidin, men AGE-familjen är betydligt större än så.

Föreningarna skiljer sig i struktur, storlek, löslighet, upptag och biologisk aktivitet och därför blir det missvisande att tala om ”AGE” som om det vore ett enda ämne med en enda effekt.

HUR BILDAS AGEs?

Bildningen börjar när reaktiva sockerarter eller deras nedbrytningsprodukter reagerar med aminogrupper i protein. Hur långt reaktionen går påverkas av flera faktorer.

• Temperatur.
• Behandlingstid.
• Vattenaktivitet och torkning.
• Råvarornas innehåll av protein och reducerande sockerarter.
• Oxidation.
• Upprepade värme- och torksteg.
• Lagringstid och lagringsförhållanden.

Det är alltså inte bara vad maten innehåller som påverkar bildningen, utan också vad som händer med råvarorna under hela processkedjan.

FRÅN MAILLARDREAKTION TILL AGEs

Maillardreaktionen börjar när en aminogrupp från exempelvis en aminosyra eller ett protein reagerar med ett reducerande socker.
I tidiga steg bildas instabila föreningar och därefter bland annat så kallade Amadoriprodukter. Reaktionerna kan sedan fortsätta genom nedbrytning, oxidation och ombildning till mer reaktiva karbonylföreningar. Om processen får fortsätta kan mer stabila slutprodukter bildas. Det är här olika AGEs kommer in i bilden.

AGEs är alltså en möjlig fortsättning på Maillardreaktionen – inte själva startpunkten.

AGEs SOM BILDAS I KROPPEN

Kroppen bildar AGEs naturligt under hela livet och processen kan gå snabbare när protein under lång tid utsätts för höga nivåer av glukos, reaktiva karbonylföreningar och oxidativ stress.
Därför studeras kroppens egen AGE-bildning bland annat vid diabetes, kronisk inflammation och åldrande.

Långlivade proteiner som kollagen är särskilt intressanta eftersom de finns kvar länge i vävnader och därmed har längre tid på sig att genomgå sådana förändringar.

AGEs SOM KOMMER FRÅN MATEN

Mat kan innehålla AGEs redan innan den äts - mängden påverkas både av råvarornas sammansättning och av hur maten har tillagats, torkats och lagrats.

Torr och intensiv värmebehandling ger generellt bättre förutsättningar för omfattande Maillardreaktioner än vattenrik och mildare tillagning.
Hundens totala exponering består därför både av kroppens egen bildning och av olika glykeringsprodukter som kommer via maten.

HUR TILLAGNINGEN PÅVERKAR BILDNINGEN

Värme ökar hastigheten i många glykerings- och oxidationsreaktioner. Ju längre råvarorna utsätts för gynnsamma reaktionsförhållanden, desto större möjlighet finns för Maillardreaktionen att fortsätta mot senare produkter.

Torkning är också relevant eftersom vattenaktiviteten förändras samtidigt som produkten utsätts för ytterligare tid och ofta värme.
En råvara som först har renderats och torkats till mjöl och därefter värms och torkas igen i ett färdigt foder har därför en annan processhistoria än en färsk råvara som behandlas i färre steg.

VARFÖR TORRFODER ÄR RELEVANT

Torrfoder är tekniskt praktiskt. Den låga vattenhalten ger god lagringsstabilitet och gör produkten enkel att transportera och använda.

Men ur ett Maillard- och AGE-perspektiv blir torkning, temperatur och lagring därför viktiga delar av samma process. Det betyder inte att alla torrfoder innehåller samma mängd AGEs. 
Det betyder att kategorin ”torrfoder” i sig inte berättar hur stor den totala värme- och glykeringsbelastningen har varit.

EXTRUDERING OCH AGEs

Extrudering kombinerar värme, tryck, fukt och mekanisk energi för att tillaga och forma produkten. Själva extruderingssteget kan vara relativt kort men följs normalt av ett separat torksteg.

Kombinationen av protein och kolhydrater under värmebehandling skapar förutsättningar för Maillardreaktioner och bildning av glykeringsrelaterade föreningar.

Hur mycket som bildas beror på temperaturprofil, tid, vattenhalt, råvaror, recept och råvarornas tidigare behandling.

Det är därför inte korrekt att säga att alla extruderade foder innehåller samma mängd AGEs. Processen är relevant – men utfallet varierar.

VAD HÄNDER MED PROTEIN?

Glykeringsreaktioner kan binda till aminogrupper i protein och förändra proteinets kemiska egenskaper.

Lysin är särskilt relevant eftersom aminosyrans fria aminogrupp lätt kan delta i Maillardreaktioner.
När lysin binds i reaktionsprodukter kan en del av det vara mindre biologiskt tillgängligt trots att laboratorieanalysen fortfarande kan visa ett högt totalt proteininnehåll.

Senare reaktionsprodukter kan även skapa korsbindningar mellan proteiner och förändra deras struktur.

RAGE – RECEPTORN SOM KÄNNER IGEN AGEs

RAGE står för Receptor for Advanced Glycation End Products. Receptorn finns på flera typer av celler, bland annat immunceller och celler i blodkärl och vävnader.

När vissa AGE-föreningar binder till RAGE kan intracellulära signalvägar aktiveras och dessa signalvägar har kopplats till bland annat produktion av reaktiva syreföreningar och inflammationsrelaterade budbärare.

Alla AGEs binder dock inte till RAGE på samma sätt och deras biologiska aktivitet varierar.

AGEs OCH OXIDATIV STRESS

Oxidativ stress uppstår när produktionen av reaktiva ämnen överstiger kroppens förmåga att neutralisera dem och reparera skador.
AGE–RAGE-signalering är en av flera mekanismer som inom forskning har kopplats till ökad oxidativ stress.

Samtidigt kan oxidation skapa fler reaktiva karbonylföreningar som i sin tur kan driva ytterligare glykeringsreaktioner.
Det kan alltså uppstå en självförstärkande kemi där oxidation och glykering påverkar varandra.

AGEs OCH INFLAMMATION

När RAGE och andra signalvägar aktiveras kan produktionen av inflammationsrelaterade signalämnen öka. Inflammation är i sig en normal och nödvändig del av kroppens försvar. Problemet uppstår när signaleringen blir långvarig eller dysreglerad.

Hög AGE-belastning och RAGE-aktivering har studerats i samband med flera kroniska tillstånd hos människor och försöksdjur.

Det betyder däremot inte att AGEs i hundfoder ensamt har visats orsaka inflammatorisk sjukdom hos hund.

VAD KAN HÄNDA I TARMEN?

Tarmen är den första vävnad som möter AGEs från maten. En del glykeringsprodukter kan brytas ned under matsmältningen, en del absorberas och andra fortsätter till tjocktarmen. Där möter de mikrobiomet och kan påverka den kemiska miljön.

Experimentell forskning visar att vissa Maillard- och glykeringsprodukter kan påverka oxidativ stress, barriärfunktion och inflammatorisk signalering i tarmvävnad. Men den hundspecifika forskningen räcker ännu inte för att säga att kostens AGEs i sig orsakar ”läckande tarm”, foderallergi eller kroniska magproblem.

HUR MYCKET TAS UPP?

Alla AGEs absorberas inte lika effektivt. Små och fria föreningar tas generellt lättare upp än stora proteinbundna strukturer.
En del bryts ned under matsmältningen och en del passerar vidare genom tarmen.

Därför är den totala mängden AGEs i maten inte samma sak som den mängd som faktiskt når blodet och kroppens vävnader.

AGEs, ÅLDRANDE OCH SJUKDOM

AGEs kan gradvis ansamlas i långlivade vävnadsproteiner.
Korsbindningar i kollagen kan bland annat göra vävnader styvare och mindre elastiska.

Inom humanmedicin och försöksdjursforskning har AGEs studerats i samband med diabetes, njursjukdom, kärlförändringar, nervpåverkan och åldrande.

Sambanden innebär inte att AGEs ensamt orsakar dessa tillstånd. De ingår i komplexa biologiska processer där ämnesomsättning, oxidation, inflammation och vävnadsskada samverkar.

VAD VET VI OM HUNDAR?

Hundar bildar AGEs i kroppen genom samma grundläggande kemi som andra däggdjur. AGE-relaterade förändringar har studerats hos hund i samband med bland annat åldrande, diabetes och olika vävnadsförändringar.

Inom hundfoderforskningen finns också studier som visar att värmebehandling och Maillardreaktioner kan minska mängden reaktivt lysin och öka förekomsten av glykeringsprodukter.

Det som fortfarande saknas är tillräckligt många kontrollerade långtidsstudier där olika nivåer av kostens AGEs kopplas till tydliga kliniska hälsoutfall hos hund.

Därför behöver vi skilja mellan det som är väl belagt kemiskt, det som är biologiskt rimligt och det som faktiskt är bevisat kliniskt hos hund.

VARFÖR SYNS AGEs INTE PÅ FÖRPACKNINGEN?

Den vanliga fodermärkningen anger bland annat protein, fett, fiber, aska, ingredienser och vissa tillsatser. Den visar normalt inte mängden AGEs, reaktivt lysin eller andra värmebildade reaktionsprodukter.
Två foder kan därför ha liknande analysvärden men ha genomgått processer som påverkat råvarorna på olika sätt.

AGEs är dessutom en stor grupp föreningar och kan inte enkelt sammanfattas i en enda standardiserad siffra.

FÖRSIKTIGHETSPRINCIPEN

Vetenskaplig osäkerhet betyder inte att varje risk är bevisad men den betyder inte heller att processens betydelse kan avfärdas.

När värmerelaterade reaktionsprodukter kan bildas och samma mat ska ätas varje dag under lång tid är det rimligt att undvika mer process än vad som faktiskt behövs – förutsatt att matsäkerhet och näringskvalitet bevaras.
Det är inte ett bevis för att en viss tillagningsmetod förebygger sjukdom. Det är en försiktig princip för hur råvaror kan behandlas.

HUR KAN BILDNINGEN BEGRÄNSAS?

• Använda färska råvaror som inte redan har genomgått onödigt många värmesteg.
• Begränsa onödigt hög temperatur.
• Begränsa behandlingstiden.
• Kontrollera vattenaktivitet och torkning.
• Undvika upprepade värme- och torksteg när de inte behövs.
• Begränsa oxidation genom att kontrollera syreexponering där processen tillåter det.
• Kylda produkten på ett kontrollerat sätt efter tillagning.
• Förpacka och lagra maten så att fortsatt oxidation och kvalitetsförlust begränsas.

Det finns ingen magisk temperatur där AGE-bildning plötsligt börjar eller slutar.

Det handlar om den samlade processbelastningen på råvaran.

SÅ JÄMFÖR DU OLIKA PROCESSER

• Se om de animaliska råvarorna används färska eller redan har renderats och torkats.
• Bedöm temperatur och behandlingstid tillsammans.
• Ta reda på om processen sker i luft, vakuum eller under högt tryck.
• Räkna in torkning och efterföljande värmesteg.
• Se hur protein och reducerande kolhydrater möts under värmebehandlingen.
• Fråga om processrelaterade markörer eller reaktivt lysin analyseras.
• Bedöm hur produkten kyls, förpackas och lagras.
• Se hela processhistoriken – inte bara den sista angivna temperaturen.