فراهمی زیستی مواد مغذی در بستر غذا

فراهمی زیستی (Bioavailability) نسبتی از یک ماده مغذی بلعیده شده است که جذب می‌شود و برای عملکرد فیزیولوژیکی یا ذخیره‌سازی در دسترس قرار می‌گیرد. این موضوع بر فراهمی زیستی تمرکز دارد، زیرا توسط خود غذا شکل می‌گیرد: بستری که ماده مغذی در آن قرار دارد، شکل شیمیایی آن، و سایر اجزای غذایی موجود، که همگی با هم تعیین می‌کنند که بدن واقعاً چه مقدار از محتوای ماده مغذی برچسب‌گذاری شده را می‌تواند استفاده کند.

Definition

فراهمی زیستی کسری از یک ماده مغذی بلعیده شده است که از طریق روده جذب شده و برای استفاده متابولیکی یا ذخیره‌سازی در دسترس قرار می‌گیرد؛ در بستر غذا، این امر توسط شکل شیمیایی ماده مغذی، ساختار ماتریس غذایی، و تعاملات با سایر اجزای رژیم غذایی کنترل می‌شود.

Scope

این مدخل تعاریف فراهمی زیستی و مفهوم مرتبط با آن، یعنی زیست‌دسترسی (bioaccessibility)، عوامل ماتریس غذایی و شکل شیمیایی که جذب را افزایش یا کاهش می‌دهند، تقویت‌کننده‌ها و بازدارنده‌های رژیم غذایی، و اصول اندازه‌گیری فراهمی زیستی را پوشش می‌دهد. این یک مرجع علمی است و توصیه‌هایی برای میزان مصرف ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• تفاوت بین زیست‌دسترسی و فراهمی زیستی چیست؟
• چگونه ساختار فیزیکی یک غذا (ماتریس) جذب مواد مغذی را تغییر می‌دهد؟
• کدام اجزای رژیم غذایی جذب یک ماده مغذی خاص را افزایش یا مهار می‌کنند؟
• فراهمی زیستی چگونه اندازه‌گیری می‌شود و چرا اندازه‌گیری آن دشوار است؟

Key concepts

• فراهمی زیستی
• زیست‌دسترسی
• اثر ماتریس غذایی
• شکل شیمیایی (مانند آهن هِم در مقابل غیر هِم)
• تقویت‌کننده‌ها و بازدارنده‌های جذب
• جذب کسری

Mechanisms

یک ماده مغذی ابتدا باید از ماتریس غذایی آزاد شود (زیست‌دسترسی)، سپس به شکلی قابل جذب حل شود، و سپس از طریق اپیتلیوم روده جذب گردد. ریزساختار غذا می‌تواند مواد مغذی را در دیواره‌های سلولی یا قطرات چربی به دام اندازد و آزادسازی آن‌ها را محدود کند؛ شکل شیمیایی قابلیت جذب ذاتی را تعیین می‌کند، مانند آهن هِم که به راحتی جذب می‌شود در مقابل آهن غیر هِم؛ و اجزای مصرف شده همزمان، جذب را تعدیل می‌کنند، به طوری که اسید اسکوربیک جذب آهن غیر هِم را افزایش می‌دهد در حالی که فیتات و برخی پلی‌فنول‌ها به مواد معدنی متصل شده و آن را مهار می‌کنند. از آنجا که جذب اغلب به صورت هموستاتیک تنظیم می‌شود، کسر جذب شده نیز با نیاز بدن متفاوت است، که اندازه‌گیری را پیچیده می‌کند.

Clinical relevance

فراهمی زیستی توضیح می‌دهد که چرا کفایت مواد مغذی را نمی‌توان تنها از ارقام مصرف قضاوت کرد و چرا مقادیر مرجع رژیم غذایی برای مواد معدنی مانند آهن با کسر جذب مفروض تعیین می‌شوند. این موضوع یک ماده مرجع توصیفی در مورد نحوه رساندن مواد مغذی توسط غذاها به بدن است و مبنایی برای تصمیمات تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

Evidence & guidelines

فراهمی زیستی از طریق مطالعات جذب انسانی، اغلب با استفاده از برچسب‌گذاری ایزوتوپ پایدار و روش‌های تعادل یا پاسخ پلاسما، مورد مطالعه قرار می‌گیرد، و بررسی‌ها این موارد را در فرضیات جذب مورد استفاده برای استخراج مقادیر مرجع رژیم غذایی ترکیب می‌کنند. کلسیم و آهن به عنوان مدل‌های به خوبی مشخص شده‌ای عمل می‌کنند که نشان می‌دهند چگونه انتخاب‌های اندازه‌گیری و بستر رژیم غذایی، فراهمی زیستی تخمین زده شده را شکل می‌دهند.

History

تغذیه اولیه بر محتوای کل مواد مغذی در غذاها تمرکز داشت، اما مطالعات تعادل و رادیوایزوتوپ در اواسط قرن بیستم نشان داد که مقادیر جذب شده به شدت با مقادیر بلعیده شده تفاوت دارند. کلسیم و آهن به مدل‌های کانونی برای تحقیقات فراهمی زیستی تبدیل شدند، و کارهای بعدی در مورد ریزساختار غذا روشن کرد که چگونه ماتریس فیزیکی، نه تنها شیمی، آزادسازی و جذب مواد مغذی را کنترل می‌کند.

Debates

فراهمی زیستی چگونه باید اندازه‌گیری و بیان شود؟

محققان در مورد مزایای اندازه‌گیری‌های تک وعده‌ای در مقابل کل رژیم غذایی، روش‌های ایزوتوپی در مقابل تعادل، و نحوه در نظر گرفتن تنظیم هموستاتیک بحث می‌کنند، زیرا این انتخاب‌ها به طور قابل توجهی تخمین فراهمی زیستی نسبت داده شده به یک غذا را تغییر می‌دهند.

Key figures

• Robert Heaney
• Richard Hurrell
• José Miguel Aguilera

Seminal works

• heaney-2001
• parada-aguilera-2007
• hurrell-egli-2010

Frequently asked questions

تفاوت بین زیست‌دسترسی و فراهمی زیستی چیست؟

زیست‌دسترسی مقدار ماده مغذی است که از ماتریس غذایی آزاد شده و برای جذب در روده در دسترس قرار می‌گیرد، در حالی که فراهمی زیستی مقداری است که واقعاً جذب شده و برای استفاده توسط بدن در دسترس قرار می‌گیرد؛ یک ماده مغذی می‌تواند زیست‌دسترسی داشته باشد اما همچنان فراهمی زیستی پایینی داشته باشد.

چرا پخت و پز می‌تواند فراهمی زیستی مواد مغذی یک غذا را تغییر دهد؟

پخت و پز و فرآوری می‌توانند ماتریس غذایی را تجزیه کرده و بازدارنده‌ها را غیرفعال کنند، مواد مغذی به دام افتاده را آزاد کرده و اغلب جذب را افزایش دهند، اگرچه گرمای بیش از حد نیز می‌تواند برخی از مواد مغذی حساس به گرما را تخریب کند.