Khả dụng sinh học của dưỡng chất trong bối cảnh thực phẩm

Khả dụng sinh học là tỷ lệ dưỡng chất được hấp thụ và trở nên sẵn có cho chức năng sinh lý hoặc dự trữ sau khi được tiêu thụ. Chủ đề này tập trung vào khả dụng sinh học được định hình bởi chính thực phẩm: ma trận mà dưỡng chất nằm trong, dạng hóa học của nó và các thành phần thực phẩm khác có mặt, tất cả cùng quyết định lượng dưỡng chất được ghi nhãn mà cơ thể thực sự có thể sử dụng.

Definition

Khả dụng sinh học là phần dưỡng chất được hấp thụ qua ruột và trở nên sẵn có cho quá trình chuyển hóa hoặc dự trữ sau khi được tiêu thụ; trong bối cảnh thực phẩm, nó được điều chỉnh bởi dạng hóa học của dưỡng chất, cấu trúc của ma trận thực phẩm và sự tương tác với các thành phần khác trong chế độ ăn uống.

Scope

Mục này bao gồm các định nghĩa về khả dụng sinh học và khái niệm liên quan là khả năng tiếp cận sinh học, các yếu tố ma trận thực phẩm và dạng hóa học làm tăng hoặc giảm sự hấp thụ, các chất tăng cường và ức chế trong chế độ ăn uống, và các nguyên tắc về cách đo lường khả dụng sinh học. Đây là một tài liệu tham khảo khoa học và không đưa ra khuyến nghị về lượng tiêu thụ.

Core questions

• Sự khác biệt giữa khả năng tiếp cận sinh học và khả dụng sinh học là gì?
• Cấu trúc vật lý của thực phẩm (ma trận) thay đổi sự hấp thu dưỡng chất như thế nào?
• Những thành phần nào trong chế độ ăn uống tăng cường hoặc ức chế sự hấp thu của một dưỡng chất cụ thể?
• Khả dụng sinh học được đo lường như thế nào và tại sao việc đo lường lại khó khăn?

Key concepts

• Khả dụng sinh học
• Khả năng tiếp cận sinh học
• Hiệu ứng ma trận thực phẩm
• Dạng hóa học (ví dụ: sắt heme so với sắt non-heme)
• Các chất tăng cường và ức chế hấp thu
• Hấp thu phân đoạn

Mechanisms

Một dưỡng chất trước tiên phải được giải phóng khỏi ma trận thực phẩm (khả năng tiếp cận sinh học), sau đó hòa tan thành dạng có thể hấp thụ, rồi được hấp thu qua biểu mô ruột. Cấu trúc vi mô của thực phẩm có thể giữ dưỡng chất bên trong thành tế bào hoặc giọt chất béo và hạn chế sự giải phóng của chúng; dạng hóa học quyết định khả năng hấp thụ nội tại, như với sắt heme dễ hấp thụ so với sắt non-heme; và các thành phần được tiêu thụ cùng lúc điều chỉnh sự hấp thu, với axit ascorbic tăng cường hấp thu sắt non-heme trong khi phytate và một số polyphenol liên kết với khoáng chất và ức chế sự hấp thu. Vì sự hấp thu thường được điều hòa nội cân bằng, phần được hấp thụ cũng thay đổi theo nhu cầu của cơ thể, làm phức tạp việc đo lường.

Clinical relevance

Khả dụng sinh học giải thích tại sao sự đầy đủ dưỡng chất không thể được đánh giá chỉ từ số liệu tiêu thụ và tại sao các giá trị tham chiếu chế độ ăn uống cho các khoáng chất như sắt được đặt ra với một tỷ lệ hấp thụ giả định. Chủ đề này là tài liệu tham khảo mô tả về cách thực phẩm cung cấp dưỡng chất cho cơ thể và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Khả dụng sinh học được nghiên cứu thông qua các nghiên cứu hấp thu ở người, thường sử dụng phương pháp đánh dấu đồng vị bền và cân bằng hoặc phản ứng huyết tương, và các đánh giá tổng hợp những điều này thành các giả định hấp thu được sử dụng để đưa ra các giá trị tham chiếu chế độ ăn uống. Canxi và sắt đóng vai trò là các mô hình được đặc trưng rõ ràng về cách các lựa chọn đo lường và bối cảnh chế độ ăn uống định hình khả dụng sinh học ước tính.

History

Dinh dưỡng ban đầu tập trung vào tổng hàm lượng dưỡng chất trong thực phẩm, nhưng các nghiên cứu cân bằng và đồng vị phóng xạ vào giữa thế kỷ XX đã tiết lộ rằng lượng hấp thụ khác biệt đáng kể so với lượng tiêu thụ. Canxi và sắt trở thành các mô hình kinh điển cho nghiên cứu khả dụng sinh học, và các công trình sau này về cấu trúc vi mô thực phẩm đã làm rõ cách ma trận vật lý, không chỉ hóa học, điều chỉnh sự giải phóng và hấp thu dưỡng chất.

Debates

Khả dụng sinh học nên được đo lường và thể hiện như thế nào?

Các nhà nghiên cứu tranh luận về ưu điểm của các phép đo một bữa ăn so với toàn bộ chế độ ăn, phương pháp đồng vị so với phương pháp cân bằng, và cách tính đến sự điều hòa nội cân bằng, vì những lựa chọn này thay đổi đáng kể ước tính khả dụng sinh học được gán cho một loại thực phẩm.

Key figures

• Robert Heaney
• Richard Hurrell
• José Miguel Aguilera

Seminal works

• heaney-2001
• parada-aguilera-2007
• hurrell-egli-2010

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa khả năng tiếp cận sinh học và khả dụng sinh học là gì?

Khả năng tiếp cận sinh học là lượng dưỡng chất được giải phóng khỏi ma trận thực phẩm và trở nên sẵn có để hấp thu trong ruột, trong khi khả dụng sinh học là lượng thực sự được hấp thu và trở nên sẵn có để cơ thể sử dụng; một dưỡng chất có thể có khả năng tiếp cận sinh học nhưng vẫn có khả dụng sinh học kém.

Tại sao việc nấu ăn có thể thay đổi khả dụng sinh học của dưỡng chất trong thực phẩm?

Nấu ăn và chế biến có thể phá vỡ ma trận thực phẩm và làm bất hoạt các chất ức chế, giải phóng các dưỡng chất bị mắc kẹt và thường làm tăng sự hấp thu, mặc dù nhiệt độ quá cao cũng có thể làm suy giảm một số dưỡng chất nhạy cảm với nhiệt.