Структура пищевой матрицы и ее влияние на биодоступность

Пищевая матрица — это физическая и химическая среда, в которую встроены питательные вещества, и ее структура сильно влияет на то, сколько питательного вещества высвобождается во время пищеварения и в конечном итоге становится доступным для организма. Одно и то же питательное вещество может быть более или менее биодоступным в зависимости от архитектуры пищи, которая его содержит.

Definition

Эффекты пищевой матрицы относятся к влиянию структуры и состава пищи на высвобождение, трансформацию и биодоступность ее питательных веществ, где биодоступность — это доля проглоченного питательного вещества, которая абсорбируется и доступна для физиологического использования.

Scope

Статья охватывает, как клеточные стенки, тканевая структура и окружающая макромолекулярная сеть регулируют высвобождение питательных веществ и их биодоступность, а также как обработка, нарушающая или реорганизующая матрицу, может изменять эти эффекты. Она рассматривает эффекты матрицы и биодоступности как справочную и образовательную тему, а не как диетическое предписание.

Core questions

• Почему одно и то же питательное вещество имеет разную биодоступность в разных продуктах?
• Как клеточные стенки растений и тканевая структура ограничивают высвобождение питательных веществ?
• Как обработка изменяет матрицу и тем самым влияет на биодоступность?
• Как изучается биодоступность, когда употребляются цельные продукты, а не изолированные питательные вещества?

Key concepts

• Пищевая матрица и микроструктура
• Биодоступность и биодоступность
• Инкапсуляция клеточными стенками растений
• Высвобождение питательных веществ во время пищеварения
• Разрушение матрицы, вызванное обработкой
• Солюбилизация липофильных питательных веществ
• Усвояемость крахмала

Mechanisms

Питательные вещества, встроенные в пищевую матрицу, должны быть высвобождены, прежде чем они смогут быть абсорбированы, и матрица определяет, насколько легко это происходит. В растительной пище интактные клеточные стенки могут инкапсулировать питательные вещества и ограничивать их доступность для пищеварительных ферментов, поэтому целостность клеточных стенок и тканевой структуры является основным определяющим фактором высвобождения. Матрица также формирует усвояемость макронутриентов, например, контролируя доступ ферментов к гранулам крахмала и солюбилизацию липофильных соединений, таких как жирорастворимые витамины. Обработка или механическое разрушение, которое разрушает матрицу, может увеличить высвобождение питательных веществ и биодоступность, иллюстрируя, как структура, а не только содержание питательных веществ, определяет фактически доступное количество.

Clinical relevance

Поскольку биодоступность зависит от структуры пищи, а не только от содержания питательных веществ, эффекты матрицы являются актуальным контекстом для интерпретации данных о потреблении питательных веществ и составе пищи в науках о здоровье. Эта статья описывает, как структура модулирует доступность питательных веществ, и не является основой для индивидуальных диетических или клинических решений.

Evidence & guidelines

Доказательства поступают в основном из исследований в области пищевой науки и пищеварения, включая интегративные обзоры того, как структура растительной пищи влияет на биодоступность питательных веществ, и обзоры эффектов матрицы на крахмал и жирорастворимые витамины. Результаты обычно специфичны для конкретных питательных веществ и продуктов питания и в значительной степени основаны на моделях пищеварения in vitro наряду с исследованиями на людях, поэтому выводы зависят от контекста.

History

Признание того, что только содержание питательных веществ не предсказывает пищевой эффект, развивалось в работах конца двадцатого и двадцать первого веков по пищеварению и биодоступности, поскольку исследователи показали, что структура пищи, и особенно клеточные стенки растений, определяет, как высвобождаются питательные вещества. Интегративные обзоры впоследствии представили пищевую матрицу как центральную концепцию, связывающую структуру, обработку и биодоступность.

Debates

Улучшает ли разрушение матрицы питание?

Обработка, разрушающая матрицу, может повысить биодоступность некоторых питательных веществ, но также может увеличить усвояемость крахмала и высвобождение сахаров способами, которые не всегда желательны, поэтому пищевая ценность разрушения матрицы зависит от питательного вещества и контекста.

Key figures

• Edoardo Capuano
• David Julian McClements

Seminal works

• capuano-2018
• miao-2021

Frequently asked questions

Что такое пищевая матрица?

Это физическая и химическая структура пищи, включая ее клетки, ткани и макромолекулярные сети, которая окружает и удерживает питательные вещества и влияет на то, как они высвобождаются и абсорбируются.

Почему одно и то же питательное вещество может быть более доступным из одного продукта, чем из другого?

Потому что окружающая матрица контролирует, насколько легко питательное вещество высвобождается во время пищеварения; питательное вещество, запертое внутри интактных растительных клеток, например, может быть гораздо менее биодоступным, чем то же самое питательное вещество в разрушенной или обработанной матрице.