فراهمی زیستی و جذب مواد مغذی معدنی

فراهمی زیستی (Bioavailability) نسبتی از یک ماده معدنی بلعیده شده است که در واقع جذب شده و برای استفاده فیزیولوژیکی در دسترس قرار می‌گیرد. برای مواد معدنی رژیم غذایی، مقدار مصرف شده و مقداری که بدن می‌تواند استفاده کند اغلب تفاوت قابل توجهی دارند، زیرا جذب توسط شکل شیمیایی ماده معدنی، ترکیب وعده غذایی، وجود تقویت‌کننده‌ها و بازدارنده‌ها، و مکانیسم‌های تنظیمی خود بدن کنترل می‌شود. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا نیازهای معدنی را نمی‌توان تنها از طریق مصرف غذا تعیین کرد.

Definition

فراهمی زیستی مواد معدنی، کسری از یک ماده معدنی رژیم غذایی است که از طریق روده جذب شده و برای عملکردهای متابولیکی یا ذخیره‌سازی در دسترس قرار می‌گیرد، که با کل مقدار بلعیده شده متفاوت است.

Scope

این مدخل مفهوم فراهمی زیستی، جذب روده‌ای مواد معدنی، عوامل رژیم غذایی که آن را افزایش یا مهار می‌کنند (مانند اسید اسکوربیک، فیتات، و مواد معدنی رقیب)، و تنظیم هموستاتیک را پوشش می‌دهد. از آهن، کلسیم، روی و منیزیم به عنوان موارد گویا استفاده می‌کند. این یک موضوع مرجع و آموزشی است و دوز مکمل یا مشاوره بالینی فردی ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• فراهمی زیستی به چه معناست و چرا با مصرف متفاوت است؟
• کدام عوامل رژیم غذایی جذب مواد معدنی را تقویت یا مهار می‌کنند؟
• بدن چگونه جذب را بر اساس نیازها و ذخایر خود تنظیم می‌کند؟
• چرا مواد معدنی مانند آهن و روی فراهمی زیستی به ویژه متغیری دارند؟

Key concepts

• فراهمی زیستی در مقابل کل مصرف
• جذب آهن هم در مقابل آهن غیرهم
• تقویت‌کننده‌های جذب (مانند اسید اسکوربیک، پروتئین حیوانی)
• مهارکننده‌های جذب (مانند فیتات، پلی‌فنول‌ها، کلسیم)
• رقابت معدنی-معدنی برای ناقل‌ها
• تنظیم هموستاتیک (پاسخگو به نیاز) جذب
• ماتریکس غذایی و شکل شیمیایی

Mechanisms

مواد معدنی عمدتاً در روده کوچک از طریق مسیرهای واسطه ناقل و برای برخی، مسیرهای پاراسلولار جذب می‌شوند، و کارایی این جذب به شدت توسط ماتریکس غذایی تغییر می‌یابد. به عنوان مثال، آهن غیرهم (Non-heme iron) کمتر از آهن هم (heme iron) جذب می‌شود و جذب آن توسط اسید اسکوربیک افزایش می‌یابد اما توسط فیتات و پلی‌فنول‌ها مهار می‌شود؛ کلسیم و سایر کاتیون‌های دوظرفیتی می‌توانند برای مسیرهای جذب مشترک با آهن و روی رقابت کنند. بدن همچنین جذب کسری را به صورت هموستاتیک تنظیم می‌کند و جذب را زمانی که ذخایر کم است افزایش می‌دهد، به طوری که فراهمی زیستی به طور مشترک به ترکیب وعده غذایی و وضعیت تغذیه‌ای فرد بستگی دارد. این اصول توضیح می‌دهند که چرا نهادهای تعیین‌کننده نیاز، مفروضاتی در مورد فراهمی زیستی را در مقادیر توصیه‌شده گنجانده‌اند.

Clinical relevance

مفاهیم فراهمی زیستی زیربنای طراحی غذاهای غنی‌شده، تفسیر کفایت رژیم غذایی، و درک اینکه چرا کمبودها با وجود مصرف به ظاهر کافی ادامه می‌یابند، هستند. این مدخل علم جذب مواد معدنی را برای اهداف مرجع توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص کمبود یا تعیین مکمل برای یک فرد نیست.

Epidemiology

فراهمی زیستی پایین دلیل اصلی این است که کمبود آهن و روی در جمعیت‌هایی که رژیم غذایی آنها تحت سلطه غلات و حبوبات غنی از فیتات است، حتی در جایی که کل مصرف مواد معدنی کافی به نظر می‌رسد، همچنان رایج است. این امر استراتژی‌های بهداشت عمومی مانند غنی‌سازی، بیو-غنی‌سازی و تنوع رژیم غذایی را برانگیخته است.

Evidence & guidelines

نهادهایی مانند Institute of Medicine و کمیته‌های مشترک سازمان جهانی بهداشت و سازمان غذا و کشاورزی، مفروضات فراهمی زیستی را در مقادیر مرجع مواد معدنی گنجانده‌اند، به عنوان مثال با تعیین نیازهای مختلف آهن بر اساس جذب رژیم غذایی مفروض. این مدخل آن چارچوب را برای جهت‌گیری خلاصه می‌کند و خود یک دستورالعمل بالینی نیست.

History

شناخت اینکه بخش قابل جذب یک ماده معدنی، به جای کل مصرف، وضعیت تغذیه‌ای را کنترل می‌کند، از مطالعات قرن بیستم در مورد متابولیسم آهن و کلسیم با استفاده از روش‌های تعادل و ایزوتوپ نشأت گرفت. شناسایی فیتات به عنوان یک مهارکننده و اسید اسکوربیک به عنوان یک تقویت‌کننده جذب آهن غیرهم، دیدگاه استاندارد کنونی را ایجاد کرد که تغذیه معدنی باید کل وعده غذایی را در نظر بگیرد.

Seminal works

• zimmermann2007
• fiorentini2021

Frequently asked questions

چرا آهن موجود در غذاهای گیاهی کمتر از آهن موجود در گوشت جذب می‌شود؟

غذاهای گیاهی حاوی آهن غیرهم هستند که جذب آن کمتر است و توسط ترکیباتی مانند فیتات و پلی‌فنول‌ها مهار می‌شود، در حالی که گوشت آهن هم را فراهم می‌کند که کارآمدتر جذب می‌شود و کمتر تحت تأثیر سایر عوامل رژیم غذایی قرار می‌گیرد.

آیا دو ماده معدنی می‌توانند در جذب یکدیگر تداخل ایجاد کنند؟

بله. مواد معدنی مانند آهن، روی و کلسیم می‌توانند برای مسیرهای جذب روده‌ای مشترک رقابت کنند، بنابراین مصرف زیاد یکی می‌تواند جذب دیگری را کاهش دهد، که یکی از دلایلی است که فراهمی زیستی به کل رژیم غذایی بستگی دارد.