Механизмы всасывания микронутриентов в кишечнике

Микронутриенты — витамины и минералы — всасываются по путям, адаптированным к их химическим свойствам. Жирорастворимые витамины следуют за поглощением липидов, водорастворимые витамины используют специфические переносчики, а такие минералы, как железо, цинк и кальций, полагаются на специализированные транспортеры, активность которых тонко регулируется в соответствии с запасами организма и формой поступления с пищей.

Definition

Кишечное всасывание микронутриентов — это транспорт витаминов и минералов через эпителий кишечника с помощью специфичных для питательных веществ, часто регулируемых, переносчиков и путей поглощения.

Scope

Эта статья описывает, как витамины и минералы поглощаются через эпителий кишечника, подчеркивая регулируемые транспортеры минералов и диетические факторы, определяющие их эффективность. Она рассматривает всасывание микронутриентов как биохимическую и физиологическую тему, а не как клиническое руководство, и не дает советов по дозировке или приему добавок.

Core questions

• Как пищевые минералы, такие как железо, цинк и кальций, транспортируются через кишечник?
• Как регулируется всасывание микронутриентов в соответствии с потребностями организма?
• Чем отличаются жирорастворимые и водорастворимые витамины по способу поглощения?
• Почему химическая форма так сильно влияет на всасывание минералов?

Key concepts

• Транспортер двухвалентных ионов металлов (DMT1) для негемового железа
• Поглощение гемового и негемового железа
• Регуляция всасывания запасами организма
• Семейства транспортеров цинка и диетическая модуляция
• Регулируемое витамином D всасывание кальция (трансцеллюлярное и парацеллюлярное)
• Опосредованное переносчиками поглощение водорастворимых витаминов
• Связанное с липидами поглощение жирорастворимых витаминов

Mechanisms

Многие минералы всасываются специфическими, регулируемыми переносчиками. Негемовое железо, после восстановления до двухвалентного состояния, поступает в энтероцит через протон-сопряженный транспортер двухвалентных металлов DMT1, первый член этого семейства, который был клонирован и охарактеризован (Gunshin et al., 1997); общее поглощение железа регулируется запасами организма и сильно модифицируется химической формой и пищевыми лигандами (Hurrell & Egli, 2010). Всасывание цинка происходит через специализированные транспортеры и модулируется диетическими факторами, которые способствуют или препятствуют его растворимости (Lonnerdal, 2000). Кальций всасывается как насыщаемым, регулируемым витамином D трансцеллюлярным путем, так и пассивным парацеллюлярным путем, при этом активный компонент контролируется эндокринной системой витамина D (Christakos et al., 2011). Витамины распределяются по растворимости: жирорастворимые витамины поглощаются вместе с пищевыми липидами, тогда как водорастворимые витамины используют специфические мембранные переносчики.

Clinical relevance

Эти регулируемые пути объясняют, почему статус микронутриентов отражает не только потребление, но и химическую форму, запасы организма и взаимодействие с другими компонентами пищи, а также почему дефицит может возникать, несмотря на кажущееся адекватное потребление. Статья предназначена для справки и образования и не является основой для индивидуальной диагностики или принятия решений о приеме добавок.

Evidence & guidelines

Поскольку абсорбируемая фракция таких минералов, как железо, сильно варьируется в зависимости от диеты, референтные значения потребления иногда устанавливаются на основе абсорбированного железа, а не общего потребления (Hurrell & Egli, 2010).

History

Молекулярное понимание всасывания минералов значительно продвинулось с клонированием протон-сопряженного транспортера ионов металлов (DMT1), который обеспечил первую молекулярную идентификацию апикального поглощения негемового железа и послужил шаблоном для более широкого понимания транспорта двухвалентных металлов (Gunshin et al., 1997). Центральная роль витамина D в регуляции активного кишечного всасывания кальция была установлена и уточнена в течение десятилетий эндокринных и молекулярных исследований (Christakos et al., 2011).

Key figures

• Matthias A. Hediger
• Bo Lonnerdal
• Sylvia Christakos

Seminal works

• gunshin-1997
• christakos-2011

Frequently asked questions

Почему негемовое железо всасывается менее надежно, чем гемовое железо?

Негемовое железо должно находиться в растворимой, восстановленной форме, чтобы поступить через транспортер DMT1, и легко связывается пищевыми лигандами, такими как фитат и полифенолы, тогда как гемовое железо поглощается отдельным, менее чувствительным к диете путем.

Является ли всасывание кальция фиксированным?

Нет. Кальций всасывается пассивным парацеллюлярным путем, а также насыщаемым трансцеллюлярным путем, который активируется эндокринной системой витамина D, когда того требуют потребности или условия потребления.