Fitokimyasal Biyoyararlanım ve Metabolizma
Biyoyararlanım, sindirilen bir fitokimyasalın aktif formda dolaşıma ulaşan kısmıdır; metabolizma ise bu bileşikler üzerinde sindirim sisteminde, karaciğerde ve dokularda meydana gelen dönüşümlerin bütünüdür. Bu iki süreç, hedef dokulara hangi moleküllerin gerçekten ulaştığını belirler ve bu moleküller genellikle gıdalarda bulunan ana bileşiklerden önemli ölçüde farklılık göstermektedir.
Tanım
Fitokimyasal biyoyararlanım ve metabolizma, diyetle alınan fitokimyasalların gıdadan nasıl salındığını, emildiğini, konjuge edildiğini, bağırsak mikrobiyotası ve konakçı enzimleri tarafından nasıl dönüştürüldüğünü, dağıtıldığını ve atıldığını; ayrıca bu süreçlerin dokulara ulaşan bileşiklerin konsantrasyonlarını ve kimyasal kimliklerini nasıl şekillendirdiğini inceleyen bir alandır.
Kapsam
Bu konu, fitokimyasal emiliminin belirleyicilerini (gıda matrisi, kimyasal form ve çözünürlük), dolaşımdaki metabolitleri oluşturan faz II konjugasyonunu ve bağırsak mikrobiyal metabolizmasını, polifenol ve karotenoidlerin tipik olarak düşük ve değişken biyoyararlanımını ve bunların biyolojik etkilerinin yorumlanması üzerindeki çıkarımlarını kapsamaktadır. Bu bir biyokimya ve beslenme referansıdır, diyet rehberliği değildir.
Temel sorular
- Bir diyet fitokimyasalının ne kadarının emildiğini ne belirler?
- Faz II konjugasyonu ve bağırsak mikrobiyotası, sindirim sonrası fitokimyasalları nasıl dönüştürür?
- Dolaşımdaki metabolitler neden genellikle gıdadaki ana bileşiklerden farklıdır?
- Biyoyararlanım, fitokimyasalların sağlık üzerindeki etkilerinin yorumlanmasını nasıl karmaşıklaştırır?
Anahtar kavramlar
- Biyoyararlanım ve biyoetkinlik
- Gıda matrisi ve gıdadan salınım
- Faz II konjugasyonu (glukuronidasyon, sülfasyon, metilasyon)
- Bağırsak mikrobiyal metabolizması ve mikrobiyal metabolitler
- Enterohepatik geri dönüşüm ve atılım
- Bireyler arası değişkenlik
Temel kuramlar
- Metabolit kaynaklı biyoaktivite
- Ana fitokimyasallar yoğun bir şekilde konjuge edildiği ve metabolize edildiği için, dolaşan ve dokulara ulaşan bileşikler büyük ölçüde metabolitlerdir; bu nedenle biyolojik aktivite, gıdadan gelen ana bileşiğe değil, bu formlara atfedilmelidir.
- Gıda matrisi ve mikrobiyomun belirleyici faktörler olması
- Biyoyararlanım, gıda matrisine, kimyasal forma ve bağırsak mikrobiyal topluluğuna güçlü bir şekilde bağlıdır; bu da fitokimyasal maruziyetindeki büyük bireyler arası ve gıdalar arası değişkenliği açıklamaktadır.
Mekanizmalar
Sindirimden sonra, fitokimyasalların emilimden önce gıda matrisinden salınması gerekmektedir. Birçok polifenol ince bağırsakta emilir ve burada yoğun faz II konjugasyonuna — glukuronidasyon, sülfasyon ve metilasyon — uğrayarak dolaşımda esas olarak serbest aglikonlar yerine konjugatlar olarak bulunurlar. Büyük bir kısmı kolona ulaşır; burada bağırsak mikrobiyotası onları parçalar ve daha küçük fenolik metabolitlere dönüştürür, bu metabolitler de emilebilmektedir. Lipofilik karotenoidler emilim için misel oluşumuna ve diyet yağlarına bağlıdır. Konjugatlar enterohepatik geri dönüşüme uğrayabilmekte ve ortaya çıkan plazma konsantrasyonları genellikle düşük, geçici ve bireyler ile gıda kaynakları arasında oldukça değişken olmaktadır.
Klinik önem
Biyoyararlanım ve metabolizma, in vitro olarak ölçülen bir fitokimyasalın antioksidan kapasitesinin vücuttaki etkilerini neden genellikle zayıf bir şekilde öngördüğünü ve fitokimyasal açısından zengin gıdalara verilen yanıtların insanlar arasında neden farklılık gösterdiğini açıklamaktadır. Bu madde, mekanistik ve beslenme kanıtlarının yorumlanmasına yardımcı olmayı amaçlamakta olup, bireysel diyet veya takviye kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
İnsan biyoyararlanım çalışmalarının sistematik derlemeleri ve mekanistik incelemeler, çoğu diyet fitokimyasalının plazmaya metabolitler olarak düşük ve değişken konsantrasyonlarda ulaştığını ortaya koymaktadır; bu durum, incelemelerin in vitro antioksidan testlerini in vivo fayda ile eşdeğer tutmaya karşı uyarıda bulunmasının temel nedenidir. Burada herhangi bir klinik rehberlik sunulmamaktadır.
Tarihçe
Erken fitokimyasal araştırmaları genellikle ana bileşiklerin doğrudan etki ettiğini varsaymaktaydı, ancak 2000'li yılların başlarından itibaren Manach ve arkadaşları tarafından yapılan insan biyoyararlanımına ilişkin sistematik derlemeler, düşük ve değişken emilimi ile kapsamlı metabolizmayı belgeledi. Bağırsak mikrobiyomuna artan ilgi daha sonra mikrobiyal metabolitleri önemli katkıda bulunanlar olarak belirleyerek fitokimyasal biyoaktivitesinin nasıl anlaşıldığını yeniden şekillendirmiştir.
Tartışmalar
- Bir fitokimyasalın hangi formları gözlemlenen etkilerden biyolojik olarak sorumludur?
- Ana bileşikler düşük seviyelerde dolaştığı ve yoğun bir şekilde metabolize edildiği için, fitokimyasal açısından zengin diyetlere atfedilen biyolojik etkilerden konjugatların, mikrobiyal metabolitlerin veya geçici ana bileşiklerin sorumlu olup olmadığına dair tartışmalar devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Claudine Manach
- Gary Williamson
- Augustine Scalbert
- Alan Crozier
- Robert M. Russell
İlgili konular
Temel eserler
- manach-2005
- manach-2004
- del-rio-2013
Sıkça sorulan sorular
- Dolaşımdaki fitokimyasallar neden gıdadakilerden farklıdır?
- Emilimden sonra, fitokimyasallar konakçı enzimler tarafından konjuge edilir ve bağırsak bakterileri tarafından dönüştürülür; bu nedenle kanda bulunan moleküller genellikle gıdada bulunan orijinal bileşikler yerine metabolitlerdir.
- Antioksidan gıdaları anlamak için biyoyararlanım neden önemlidir?
- Bir bileşik, ancak emilip dokulara ulaştığında etki gösterebilir; birçok fitokimyasalın emilimi zayıf ve değişken olduğundan, in vitro antioksidan güçleri vücuttaki etkilerini güvenilir bir şekilde öngörmemektedir.