Биодоступность и усвоение питательных веществ
Биодоступность и усвоение питательных веществ — это область биохимии питания, изучающая, какая часть потребленного питательного вещества высвобождается из пищи, поглощается через эпителий кишечника и становится доступной для клеток организма. Она связывает химический состав диеты с физиологическим использованием: не все, что съедено, усваивается, и не все, что усвоено, пригодно для использования.
Definition
Биодоступность питательных веществ — это доля потребленного питательного вещества, которая усваивается через кишечник и становится доступной для физиологических функций или хранения; усвоение — это этап транспорта, при котором питательное вещество пересекает кишечный эпителий и попадает в организм.
Scope
Эта область знакомит читателя с детерминантами эффективности перемещения питательных веществ из просвета кишечника в системный кровоток. Она охватывает определение биодоступности и факторы, которые ее изменяют, механизмы мембранного транспорта, посредством которых усваиваются макро- и микроэлементы, а также диетические взаимодействия, антагонизмы, синергии и ингибирующие соединения (такие как фитаты, полифенолы и оксалаты), которые повышают или понижают усвоение. Это справочный и образовательный обзор, а не клиническое руководство.
Sub-topics
Core questions
- Какая часть потребленного питательного вещества фактически усваивается и используется, и как это измеряется?
- Какие просветные, диетические, хозяйские и физиологические факторы повышают или понижают биодоступность?
- Какими механизмами мембранного транспорта макро- и микроэлементы пересекают кишечный эпителий?
- Как питательные вещества и диетические соединения взаимодействуют, чтобы усиливать или ингибировать усвоение друг друга?
Key concepts
- Биодоступность как усвоенная и пригодная для использования фракция
- Абсолютная против относительной биодоступности
- Просветные, диетические и хозяйские детерминанты усвоения
- Активный, облегченный и пассивный кишечный транспорт
- Взаимодействия питательных веществ (антагонизм и синергия)
- Усилители и ингибиторы усвоения
- Влияние пищевой матрицы и обработки
Mechanisms
Усвоение начинается с высвобождения питательного вещества из пищевой матрицы во время пищеварения, после чего поглощение через энтероцит зависит от химической формы питательного вещества и доступных транспортных систем. Продукты макроэлементов, такие как моносахариды и аминокислоты, в значительной степени поглощаются специфическими мембранными переносчиками, включая натрий-сопряженные котранспортеры (Wright et al., 2011). Микроэлементы используют специализированные пути: двухвалентные металлы, такие как железо и марганец, переносятся протон-сопряженными транспортерами (Gunshin et al., 1997), и биодоступность сильно зависит от химической формы и конкурирующих лигандов (Hurrell & Egli, 2010). Для всех питательных веществ усвоенная фракция определяется совместно химическим составом просвета, пищевой матрицей, физиологией хозяина и факторами жизненного цикла, такими как старение (Russell, 2001; Srinivasan, 2001).
Clinical relevance
Понимание биодоступности объясняет, почему содержание питательных веществ, указанное для продукта питания, не равно количеству, которое получает организм, и почему форма и комбинация диеты имеют значение при интерпретации адекватности питательных веществ. Эта область описывает биохимическую и физиологическую основу усвоения питательных веществ для справки и образования; она не является основой для индивидуальной диагностики, назначения добавок или принятия решений о лечении.
Evidence & guidelines
Эталонные значения для некоторых питательных веществ явно включают предположения о биодоступности — например, потребности в железе формируются вокруг ожидаемой усвоенной фракции из смешанных диет (Hurrell & Egli, 2010). Концепция и ее измерение рассматриваются в литературе по науке о питании (Srinivasan, 2001).
History
Представление о том, что содержание потребляемых питательных веществ завышает количество усваиваемого, было формализовано как концепция биодоступности в науке о питании двадцатого века, с практическими рамками для ее демонстрации, изложенными в литературе по питанию (Srinivasan, 2001). Молекулярная идентификация кишечных транспортеров, таких как клонирование протон-сопряженного транспортера ионов металлов (Gunshin et al., 1997), поставила усвоение на определенную механистическую основу.
Key figures
- Ernest M. Wright
- Robert M. Russell
- Richard Hurrell
Related topics
Seminal works
- srinivasan-2001
- wright-2011
- hurrell-egli-2010
Frequently asked questions
- Является ли биодоступность тем же самым, что и содержание питательных веществ, указанное на этикетке продукта?
- Нет. Указанное содержание — это общее количество присутствующего вещества; биодоступность — это доля, которая фактически усваивается и становится пригодной для использования, что часто значительно ниже и зависит от химической формы, пищевой матрицы и других компонентов диеты.
- Почему два продукта с одинаковым содержанием железа не обеспечивают одинаковое количество железа?
- Усвоенная фракция различается в зависимости от формы питательного вещества и от усиливающих или ингибирующих соединений в пище, поэтому равные количества на бумаге могут давать очень разные усвоенные количества.