Дефицит и токсичность микронутриентов

Дефицит и токсичность микронутриентов описывают два крайних состояния дозозависимой реакции на витамины, минералы и микроэлементы: слишком малое количество вызывает характерные синдромы дефицита, в то время как избыток некоторых микронутриентов приводит к токсичности. Оба состояния имеют биохимическую основу в нарушении кофакторных, антиоксидантных, структурных или сигнальных функций соответствующего микронутриента, при этом дефицит, в частности, остается одной из наиболее распространенных форм недоедания во всем мире.

Definition

Дефицит микронутриентов — это состояние недостаточного содержания или функции витамина, минерала или микроэлемента в организме, которое вызывает характерное заболевание, в то время как токсичность микронутриентов — это вредное состояние, возникающее в результате чрезмерного потребления или накопления; вместе они определяют пределы безопасного диапазона потребления для каждого микронутриента.

Scope

Эта тема охватывает биохимические и клинические особенности классических дефицитных заболеваний (таких как железодефицитная анемия, дефицит витамина А, дефицит йода, цинга, рахит, бери-бери и пеллагра), а также токсичности микронутриентов и гипервитаминозов. Она рассматривает концепции безопасных диапазонов потребления, дефицита и избытка на референтном уровне и не предоставляет диагностических порогов, дозировок или протоколов лечения.

Core questions

• Какое биохимическое нарушение лежит в основе каждого классического синдрома дефицита?
• Какие микронутриенты токсичны в избытке и по какому механизму?
• Как формируются концепции безопасных диапазонов потребления и допустимых верхних пределов?
• Почему некоторые дефициты микронутриентов так распространены во всем мире?

Key concepts

• Синдромы дефицита (анемия, цинга, рахит, бери-бери, пеллагра)
• Субклинический и явный дефицит
• Гипервитаминоз (токсичность витаминов А и D)
• Токсичность и перегрузка минералами
• Безопасный диапазон потребления и допустимый верхний предел
• Биомаркеры статуса микронутриентов
• Обогащение и добавки как меры общественного здравоохранения

Mechanisms

Дефицитные состояния возникают, когда биохимическая функция микронутриента больше не может поддерживаться: недостаточное количество железа ограничивает синтез гемоглобина и вызывает анемию; недостаток витамина С нарушает гидроксилирование коллагена, вызывая цингу; дефицит витамина D нарушает метаболизм кальция и минерализацию костей, вызывая рахит и остеомаляцию (Holick, 2007); а дефицит ниацина или тиамина нарушает кофермент-зависимый энергетический метаболизм, вызывая пеллагру или бери-бери. Токсичность возникает, когда потребление превышает способность организма использовать или накапливать питательное вещество — наиболее заметно это проявляется с запасаемыми жирорастворимыми витаминами А и D и с некоторыми микроэлементами — что приводит к дозозависимой кривой, в которой как дефицит, так и избыток вредны и определяют безопасный диапазон потребления. Поскольку микронутриенты взаимодействуют, само по себе добавление несет компромиссы, как показано на примере баланса пользы и риска при приеме добавок железа (Georgieff, 2019).

Clinical relevance

Распознавание биохимических признаков дефицита и токсичности лежит в основе интерпретации пищевого статуса в науках о здоровье, а профилактика дефицита с помощью диеты, обогащения и добавок является важной деятельностью в области общественного здравоохранения (Black, 2008; Black, 2013). Эта статья описывает эти состояния для справки и образования; она не является руководством по диагностике, добавкам или лечению какого-либо конкретного человека.

Epidemiology

Дефицит железа, витамина А, йода и цинка входят в число ведущих пищевых факторов, способствующих глобальному бремени болезней, непропорционально затрагивая маленьких детей и женщин репродуктивного возраста в странах с низким и средним уровнем дохода и способствуя анемии, нарушению роста, слепоте и повышенной смертности (Black, 2008; Black, 2013).

Evidence & guidelines

Допустимые верхние уровни потребления и адекватные уровни потребления, определяющие безопасный диапазон, устанавливаются в рамках системы Dietary Reference Intake, а крупные синтезы доказательств, такие как серия Lancet о недоедании, формируют глобальную политику в области питания (Black, 2013). Решения о приеме добавок взвешиваются с учетом потенциального вреда в нарративных и систематических обзорах (Georgieff, 2019).

History

Изучение дефицитных заболеваний привело к появлению самой концепции витаминов: было показано, что цинга, бери-бери, рахит и пеллагра в период с XVIII по начало XX века возникают в результате отсутствия специфических пищевых факторов, а не из-за инфекции или токсинов. Признание того, что избыток накопленных витаминов также может быть вредным, установило современный взгляд на микронутриенты как на вещества, имеющие ограниченный безопасный диапазон потребления, а глобальные программы питания позднее были направлены на борьбу с наиболее распространенными дефицитами.

Debates

Когда добавки микронутриентов помогают, а когда могут навредить?

Добавки могут предотвращать дефицит, но не всегда приносят пользу, и для таких питательных веществ, как железо, баланс пользы и потенциального вреда зависит от исходного статуса и контекста, поэтому повсеместное применение добавок является предметом дискуссий.

Seminal works

• black-2008-dt
• black-2013-dt
• holick-2007-dt

Frequently asked questions

Может ли у человека быть слишком много микронутриентов?

Да. Некоторые микронутриенты, особенно запасаемые жирорастворимые витамины А и D, а также определенные микроэлементы, могут накапливаться до токсических концентраций, когда потребление значительно превышает потребности, поэтому для них определяется безопасный диапазон потребления с верхним пределом.

Почему дефицит микронутриентов иногда называют скрытым голодом?

Поскольку дефицит витаминов и минералов может нарушать здоровье, развитие и иммунитет, даже когда потребление энергии адекватно и дефицит внешне не виден, его часто называют скрытым голодом.