Khả dụng sinh học và Hấp thu Dưỡng chất Khoáng

Khả dụng sinh học là tỷ lệ phần trăm của một khoáng chất được hấp thu thực sự và sẵn sàng cho các chức năng sinh lý. Đối với các khoáng chất trong chế độ ăn uống, lượng ăn vào và lượng cơ thể có thể sử dụng thường khác biệt đáng kể, vì sự hấp thu được điều chỉnh bởi dạng hóa học của khoáng chất, thành phần bữa ăn, sự hiện diện của các chất tăng cường và ức chế, cũng như các cơ chế điều hòa của cơ thể. Chủ đề này giải thích tại sao nhu cầu khoáng chất không thể chỉ dựa vào lượng thức ăn nạp vào.

Definition

Khả dụng sinh học của khoáng chất là phần khoáng chất trong chế độ ăn uống được hấp thu qua ruột và trở nên sẵn sàng cho các chức năng trao đổi chất hoặc dự trữ, khác biệt với tổng lượng đã ăn vào.

Scope

Mục này bao gồm khái niệm về khả dụng sinh học, sự hấp thu khoáng chất ở ruột, các yếu tố chế độ ăn uống tăng cường hoặc ức chế nó (như axit ascorbic, phytate và các khoáng chất cạnh tranh), và điều hòa cân bằng nội môi. Nó sử dụng sắt, canxi, kẽm và magiê làm các trường hợp minh họa. Đây là một chủ đề tham khảo và giáo dục và không cung cấp liều bổ sung hoặc lời khuyên lâm sàng cá nhân hóa.

Core questions

• Khả dụng sinh học có nghĩa là gì và tại sao nó khác với lượng nạp vào?
• Những yếu tố chế độ ăn uống nào thúc đẩy hoặc ức chế sự hấp thu khoáng chất?
• Cơ thể điều hòa sự hấp thu như thế nào theo nhu cầu và lượng dự trữ của nó?
• Tại sao các khoáng chất như sắt và kẽm lại có khả dụng sinh học đặc biệt thay đổi?

Key concepts

• Khả dụng sinh học so với tổng lượng nạp vào
• Hấp thu sắt heme so với non-heme
• Các chất tăng cường hấp thu (ví dụ: axit ascorbic, protein động vật)
• Các chất ức chế hấp thu (ví dụ: phytate, polyphenol, canxi)
• Cạnh tranh khoáng chất-khoáng chất để giành các chất vận chuyển
• Điều hòa hấp thu theo cân bằng nội môi (đáp ứng nhu cầu)
• Ma trận thực phẩm và dạng hóa học

Mechanisms

Các khoáng chất được hấp thu chủ yếu ở ruột non thông qua các con đường vận chuyển qua trung gian và, đối với một số khoáng chất, qua con đường cận tế bào (paracellular pathways), và hiệu quả của sự hấp thu này bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi ma trận thực phẩm. Ví dụ, sắt non-heme được hấp thu kém hiệu quả hơn sắt heme và sự hấp thu của nó được tăng cường bởi axit ascorbic nhưng bị ức chế bởi phytate và polyphenol; canxi và các cation hóa trị hai khác có thể cạnh tranh với sắt và kẽm để giành các con đường hấp thu chung. Cơ thể cũng điều chỉnh sự hấp thu phân đoạn một cách cân bằng nội môi, tăng hấp thu khi lượng dự trữ thấp, do đó khả dụng sinh học phụ thuộc đồng thời vào thành phần bữa ăn và tình trạng dinh dưỡng của cá nhân. Những nguyên tắc này giải thích tại sao các cơ quan thiết lập nhu cầu xây dựng các giả định về khả dụng sinh học vào lượng khuyến nghị.

Clinical relevance

Các khái niệm về khả dụng sinh học là nền tảng cho việc thiết kế thực phẩm tăng cường, giải thích sự đầy đủ của chế độ ăn uống và hiểu tại sao tình trạng thiếu hụt vẫn tồn tại mặc dù lượng ăn vào dường như đủ. Mục này mô tả khoa học về hấp thu khoáng chất cho mục đích tham khảo và không phải là cơ sở để chẩn đoán thiếu hụt hoặc xác định việc bổ sung cho một cá nhân.

Epidemiology

Khả dụng sinh học thấp là một lý do chính khiến tình trạng thiếu sắt và kẽm vẫn phổ biến ở các quần thể có chế độ ăn chủ yếu là ngũ cốc và cây họ đậu giàu phytate, ngay cả khi tổng lượng khoáng chất nạp vào dường như đủ. Điều này đã thúc đẩy các chiến lược y tế công cộng như tăng cường dinh dưỡng, tăng cường sinh học và đa dạng hóa chế độ ăn uống.

Evidence & guidelines

Các tổ chức như Viện Y học và các ủy ban chung của Tổ chức Y tế Thế giới và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp kết hợp các giả định về khả dụng sinh học vào lượng khoáng chất tham chiếu, ví dụ bằng cách đặt ra các yêu cầu sắt khác nhau tùy theo mức độ hấp thu trong chế độ ăn uống giả định. Mục này tóm tắt khuôn khổ đó để định hướng và bản thân nó không phải là một hướng dẫn lâm sàng.

History

Sự công nhận rằng phần khoáng chất có thể hấp thu được, chứ không phải tổng lượng nạp vào, điều chỉnh tình trạng dinh dưỡng đã phát triển từ các nghiên cứu về chuyển hóa sắt và canxi trong thế kỷ XX bằng cách sử dụng các phương pháp cân bằng và đồng vị. Việc xác định phytate là chất ức chế và axit ascorbic là chất tăng cường hấp thu sắt non-heme đã thiết lập quan điểm tiêu chuẩn hiện nay rằng dinh dưỡng khoáng chất phải tính đến toàn bộ bữa ăn.

Seminal works

• zimmermann2007
• fiorentini2021

Frequently asked questions

Tại sao sắt trong thực phẩm thực vật được hấp thu kém hiệu quả hơn sắt trong thịt?

Thực phẩm thực vật chứa sắt non-heme, có khả năng hấp thu thấp hơn và bị ức chế bởi các hợp chất như phytate và polyphenol, trong khi thịt cung cấp sắt heme, được hấp thu hiệu quả hơn và ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố chế độ ăn uống khác.

Hai khoáng chất có thể cản trở sự hấp thu của nhau không?

Có. Các khoáng chất như sắt, kẽm và canxi có thể cạnh tranh các con đường hấp thu ở ruột chung, do đó lượng nạp vào cao của một khoáng chất có thể làm giảm sự hấp thu của khoáng chất khác, đây là một lý do tại sao khả dụng sinh học phụ thuộc vào toàn bộ chế độ ăn uống.