Биодоступность и абсорбция минеральных питательных веществ

Биодоступность — это доля проглоченного минерала, которая фактически абсорбируется и становится доступной для физиологического использования. Для пищевых минералов количество потребляемого вещества и количество, которое организм может использовать, часто существенно различаются, поскольку абсорбция регулируется химической формой минерала, составом пищи, наличием промоторов и ингибиторов, а также собственными регуляторными механизмами организма. Эта тема объясняет, почему потребности в минералах нельзя определить только по потреблению пищи.

Definition

Биодоступность минералов — это доля пищевого минерала, которая абсорбируется через кишечник и становится доступной для метаболических функций или хранения, в отличие от общего количества проглоченного вещества.

Scope

Статья охватывает концепцию биодоступности, кишечную абсорбцию минералов, диетические факторы, которые усиливают или ингибируют ее (такие как аскорбиновая кислота, фитат и конкурирующие минералы), а также гомеостатическую регуляцию. В качестве иллюстративных примеров используются железо, кальций, цинк и магний. Это справочная и образовательная тема, которая не содержит рекомендаций по дозировке добавок или индивидуальных клинических советов.

Core questions

• Что означает биодоступность и почему она отличается от общего потребления?
• Какие диетические факторы способствуют или препятствуют абсорбции минералов?
• Как организм регулирует абсорбцию в соответствии со своими потребностями и запасами?
• Почему биодоступность таких минералов, как железо и цинк, особенно изменчива?

Key concepts

• Биодоступность против общего потребления
• Абсорбция гемового против негемового железа
• Усилители абсорбции (например, аскорбиновая кислота, животный белок)
• Ингибиторы абсорбции (например, фитат, полифенолы, кальций)
• Минерально-минеральная конкуренция за транспортеры
• Гомеостатическая (зависящая от потребностей) регуляция абсорбции
• Пищевая матрица и химическая форма

Mechanisms

Минералы абсорбируются в основном в тонком кишечнике посредством транспортно-опосредованных и, для некоторых, парацеллюлярных путей, и эффективность этой абсорбции сильно изменяется пищевой матрицей. Негемовое железо, например, абсорбируется менее эффективно, чем гемовое железо, и его усвоение усиливается аскорбиновой кислотой, но ингибируется фитатом и полифенолами; кальций и другие двухвалентные катионы могут конкурировать с железом и цинком за общие пути усвоения. Организм также гомеостатически регулирует фракционную абсорбцию, увеличивая усвоение при низких запасах, так что биодоступность зависит как от состава пищи, так и от пищевого статуса индивидуума. Эти принципы объясняют, почему органы, устанавливающие нормы потребления, включают предположения о биодоступности в рекомендуемые нормы.

Clinical relevance

Концепции биодоступности лежат в основе разработки обогащенных продуктов, интерпретации адекватности питания и понимания того, почему дефицит сохраняется, несмотря на кажущееся достаточное потребление. Эта статья описывает науку об абсорбции минералов в справочных целях и не является основанием для диагностики дефицита или определения дозировки добавок для конкретного человека.

Epidemiology

Низкая биодоступность является основной причиной того, что дефицит железа и цинка остается распространенным среди населения, чей рацион состоит в основном из злаков и бобовых, богатых фитатом, даже если общее потребление минералов кажется адекватным. Это послужило стимулом для разработки стратегий общественного здравоохранения, таких как обогащение, биофортификация и диверсификация рациона.

Evidence & guidelines

Такие организации, как Институт медицины и объединенные комитеты Всемирной организации здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организации, включают предположения о биодоступности в справочные нормы потребления минералов, например, устанавливая различные потребности в железе в зависимости от предполагаемой абсорбции из рациона. Эта статья суммирует эту концепцию для ознакомления и сама по себе не является клиническим руководством.

History

Признание того, что абсорбируемая фракция минерала, а не общее потребление, определяет пищевой статус, выросло из исследований метаболизма железа и кальция в двадцатом веке с использованием методов баланса и изотопов. Идентификация фитата как ингибитора и аскорбиновой кислоты как усилителя абсорбции негемового железа установила ныне стандартное представление о том, что питание минералами должно учитывать весь прием пищи.

Seminal works

• zimmermann2007
• fiorentini2021

Frequently asked questions

Почему железо из растительной пищи усваивается менее эффективно, чем железо из мяса?

Растительная пища содержит негемовое железо, абсорбция которого ниже и ингибируется такими соединениями, как фитат и полифенолы, тогда как мясо содержит гемовое железо, которое усваивается более эффективно и менее подвержено влиянию других диетических факторов.

Могут ли два минерала мешать абсорбции друг друга?

Да. Такие минералы, как железо, цинк и кальций, могут конкурировать за общие пути усвоения в кишечнике, поэтому высокое потребление одного может снизить абсорбцию другого, что является одной из причин зависимости биодоступности от всего рациона.