Biodisponibilità: come i nutrienti negli alimenti diventano disponibili per i nostri corpi

Biodisponibilità: come i nutrienti negli alimenti diventano disponibili per i nostri corpi





Biodisponibilità è il grado in cui i nutrienti alimentari sono disponibili per l'assorbimento e l'utilizzazione nel corpo. Si tratta di una questione critica per molte preoccupazioni nutrizionali.

Perché ci preoccupiamo di misura biodisponibilità?

Il ruolo della biodisponibilità è importante per stabilire esigenze nutrizionali e l'utilizzo di tali requisiti di etichettatura alimentare. La quantità di una sostanza nutritiva in un alimento che il corpo può effettivamente utilizzare può variare in base all'età e alle condizioni fisiologiche, come la gravidanza. Disponibilità di nutrienti è importante anche in fase di test e di commercializzazione di alimenti per l'infanzia, integratori alimentari, e le formule enterale (per i pazienti che non possono digerire cibi solidi).

Una comprensione della biodisponibilità è importante anche perché i consumatori cambiano continuamente le loro abitudini alimentari per motivi di salute, l'economia, o alle preferenze personali, e la conoscenza della biodisponibilità dei nutrienti possono influenzare le loro scelte. Inoltre, poiché la gamma di prodotti alimentari da cui i consumatori possono scegliere costantemente in aumento (in particolare con la produzione di nuovi e non convenzionali cibi pronti), l'industria alimentare ha un interesse critico per gli effetti della trasformazione dei prodotti alimentari e di preparazione sulla biodisponibilità dei nutrienti.

I cambiamenti demografici anche ampliare le scelte alimentari, in modo da determinare la disponibilità di nutrienti e l'adeguatezza in cibi etnici è di maggiore preoccupazione. L'uso di integratori vitaminici e minerali da ben il 50 per cento degli americani suggerisce la necessità di dati precisi sulla disponibilità di nutrienti in questi supplementi. Infine, le interazioni nutriente-farmaco può alterare la biodisponibilità dei nutrienti e quindi influenzare lo stato nutrizionale in individui che assumono alcuni farmaci.

L'analisi e la misurazione biodisponibilità

Biodisponibilità si riferisce alla quantità di un nutriente in un alimento che il corpo può utilizzare in definitiva per eseguire funzioni fisiologiche specifiche.

Diversi fattori influenzano la biodisponibilità di un nutriente. Questi includono:

  • Digestione,
  • Assorbimento,
  • Distribuzione dei nutrienti dal sangue circolante, e
  • Entrata del nutriente nei tessuti corporei specifici e fluidi in cui può essere fisiologicamente efficace.

Biodisponibilità può essere quantificata in qualche misura misurando (1) la quantità di nutriente in vari tessuti e fluidi corporei o (2) la crescita o enzima attività che dipende il nutriente. Un nutriente è raramente memorizzato in un singolo tessuto corporeo, tuttavia, in modo che la determinazione dei livelli nutrienti presenti nei singoli tessuti può non riflettere accuratamente le reali biodisponibilità. Per esempio, i livelli di nutrienti nel sangue, che è un tessuto accessibile a fini valutativi, potrebbero non riflettere i livelli in altri tessuti che sono i principali negozi, come il fegato.

Variazioni delle variabili di risposta, come la crescita, competenza immunitaria, o l'attività enzimatica devono essere validati per confronto con altri criteri, in quanto singolarmente potrebbero non riflettere vero biodisponibilità. Crescita, per esempio, non riflette il grado in cui i nutrienti sono memorizzati in tessuti in un animale che è già completamente piena di questo nutriente. Selenio-dipendente glutatione perossidasi in fegato può non indicare la biodisponibilità di selenio per altre proteine ​​che lo richiedono. Inoltre, nessuna di queste risposte funzionali rivela molto circa il trattamento di un nutriente nelle fasi specifiche di digestione, assorbimento e l'utilizzazione.

Ciascuna delle fasi coinvolte nel processo che rende nutrienti biodisponibili può essere influenzata da una varietà di fattori nel cibo stesso, ed anche dalla stato nutrizionale dell'individuo. E 'particolarmente difficile valutare biodisponibilità quando i nutrienti sono presenti in molte forme diverse in alimenti e tessuti.

Così complicato come sembra essere, la valutazione della biodisponibilità dei nutrienti rimane ancora fondamentale per la nostra comprensione di come gli esseri umani utilizzano sostanze nutritive essenziali dagli alimenti consumati e il nostro apprezzamento di come gli alimenti soddisfino le nostre esigenze nutrizionali.

I ricercatori hanno scoperto nuove tecniche analitiche che permettono più accurata identificazione e misurazione dei nutrienti negli alimenti e nei tessuti, e hanno creativamente applicato queste tecniche per migliorare la nostra comprensione delle variazioni osservate nella biodisponibilità di un nutriente da cibi diversi.

Tecniche per misurare i livelli di vitamine e minerali comprendono affinità e cromatografia liquida ad alte prestazioni per la separazione e l'isolamento dei singoli nutrienti; spettrometria di massa per la separazione e l'identificazione con specificità molto elevata, e l'uso di sostanze nutritive "tag" (o isotopi, che possono essere chimicamente identificato in varie fasi) come traccianti che permettono il monitoraggio degli effetti di manipolazione dei nutrienti ad ogni passo che possono influenzare la biodisponibilità. In alcuni casi, gli alimenti possono essere intrinsecamente etichettati con nutrienti targhetta coltivando le piante o animali in presenza di nutrienti tag. Questo approccio sperimentale fornisce un modello più valido o realistico per esaminare la biodisponibilità dei nutrienti che fa quello che aggiunge la forma tracciante di nutrienti agli alimenti che vengono ingerite.

Nutrienti individuali e fattori alimentari che influenzano la biodisponibilità

Una varietà di componenti negli alimenti può ridurre o aumentare la biodisponibilità dei nutrienti. Alcuni componenti possono formare complessi con una sostanza nutritiva e prevenire la sua digestione e l'assorbimento o degradano la sostanza nutritiva, come è il caso con gli alimenti che contengono un enzima che scompone la vitamina B, tiamina. Inibitori della proteina che spesso riducono la biodisponibilità dei nutrienti sono generalmente distrutti dalla cottura. Altri complessi possono aumentare la solubilità e, quindi, migliorare l'assorbimento. Recenti sviluppi della disponibilità di nutrienti selezionati sono di seguito sintetizzati:

Calcio

Gli sforzi per comprendere i fattori metabolici e alimentari che portano a osteoporosi, o la perdita di massa scheletrica con l'invecchiamento, sottolineare l'importanza della biodisponibilità di calcio. Calcio negli alimenti esiste principalmente come complessi con altri fattori (fitati, ossalati, fibre, acidi grassi, lattato), da cui il calcio deve essere rilasciato per essere assorbito.

Componenti vegetali della dieta, in particolare, possono ridurre la biodisponibilità di calcio in modo che le persone che non utilizzano i latticini hanno meno probabilità di ottenere adeguate quantità di calcio. Ossalati, presenti in alcuni alimenti, normalmente si legano con calcio nell'intestino, e il corpo espelle due insieme, limitando quindi l'assorbimento del calcio e la disponibilità. I ricercatori stanno utilizzando piante intrinsecamente marcati con traccianti forme di calcio per valutare gli effetti delle piante costituenti alimentari sulla biodisponibilità di calcio. I supplementi di calcio sono anche in corso di valutazione da parte di queste tecniche per determinare la loro disponibilità per l'uomo.

Recenti ricerche hanno dimostrato che la biodisponibilità di calcio dal carbonato di calcio, un integratore ampiamente utilizzato, è simile a quella dal latte. È stato anche dimostrato che la carenza di vitamina B6 può ridurre la disponibilità di calcio.

Ferro

La carenza di ferro è molto diffusa negli Stati Uniti ed è una delle principali cause di anemia nelle popolazioni sensibili, soprattutto a coloro la cui domanda di ferro è alto, come le crescenti bambini o donne in gravidanza. Molti fattori, tra cui componenti della dieta (fitati, tannini, fosfati, ed elevato apporto di calcio), l'esercizio fisico, le mestruazioni, e la maturità possono aumentare o ridurre la disponibilità di ferro. L'assorbimento di ferro e aumentare l'utilizzo come depositi di ferro sono esaurite, ma fattori inibenti in tali alimenti e bevande come la soia e il tè possono compromettere l'assorbimento del ferro. Al contrario, tra carne o alimenti contenenti vitamina C in un pasto migliora l'assorbimento del ferro. Non è noto come la carne raggiunge questo effetto, ma una recente ricerca suggerisce che alcuni fattori in carne formano un complesso con il ferro per aumentare il suo assorbimento. Carne aumenta anche la secrezione acida gastrica, che può aumentare la disponibilità di ferro e l'assorbimento.

Il criterio ottimale per misurare la biodisponibilità di ferro non è chiara. Il criterio di risposta più comunemente usato è la concentrazione di emoglobina nel sangue. La più recente ricerca suggerisce che la rigenerazione di rosso-sangue-cell emoglobina (una proteina trasportatore di ossigeno) può essere utilizzato per misurare la biodisponibilità di ferro, fornendo così un indice ottenuto facilmente disponibilità di ferro. I protocolli sono stati sviluppati per predire la biodisponibilità del ferro a uomo sulla base di modelli animali. Una recente ricerca mostra anche che le interazioni di altri minerali, come zinco e calcio, con il ferro possono ridurre la biodisponibilità di ferro. Carenza di rame, carne cotta, verdure crude e sono pensati per aumentare l'assorbimento del ferro.

Rame

La carenza di rame può causare anemia, malattie delle ossa, e la competenza immunitaria ridotta. Un consumo eccessivo di rame può portare a effetti tossici, in particolare problemi vascolari come la bassa pressione sanguigna e livelli elevati di colesterolo nel sangue. La biodisponibilità del rame è influenzata da una varietà di fattori. Tra quelli che fanno diminuire la biodisponibilità sono i livelli sub-ottimali di acido nel tratto gastrointestinale, la bollitura dei cibi, che possono percolare via rame, e il consumo di alimenti proteici crudi. Rame biodisponibilità può essere ridotto anche l'interazione con altri minerali come ferro, zinco, piombo, cadmio e selenio.

Portare

L'assunzione di piombo è diventato un importante problema di salute pubblica. Tossicità del piombo è più diffuso nei bambini, nei quali può portare a sviluppo mentale alterato. Nelle popolazioni scarsamente nutriti, si traduce spesso in anemia interferendo con la disponibilità di nutrienti essenziali, come il ferro e il rame. Recenti ricerche indicano che aumentare l'assunzione di carne riduce l'assorbimento di piombo da acqua potabile o di altre fonti di piombo ingerito. Ulteriore apporto rame è più efficace sia ferro o zinco nel ridurre l'assorbimento di piombo, sebbene l'assunzione di tutte tre minerali sembra proteggere contro la tossicità di piombo.

Vitamina B12

La carenza di vitamina B12 si verifica raramente da insufficiente apporto dietetico, ma può diventare un problema per gli anziani, con gravi conseguenze ematologiche, neurologiche, o gastrointestinale. Con l'età, lo stomaco secerne meno di una proteina necessaria per l'assorbimento di B12. Ricerca indica che le fibre dietetiche solubili pectina e altre possono interferire con l'assorbimento di vitamina B12 dagli alimenti, nonché con riutilizzo della vitamina reso disponibile da secrezioni nell'intestino. Conoscenza inadeguata delle azioni di tali fibre nel tratto digestivo, insieme con le raccomandazioni dietetiche per una maggiore assunzione di frutta e fibre, indica la necessità di ulteriori ricerche.

L'acido folico (folato)

Gli studi che coinvolgevano l'acido folico in difetti di nascita dal normale sviluppo della colonna vertebrale e del cervello suggeriscono che gli assegni alimentari raccomandate devono essere riesaminata come si ottengono dati più precisi sulla biodisponibilità di folati e l'utilizzo. Ciò sarà particolarmente importante per le donne incinte. La biodisponibilità di folato in una tipica dieta Uniti è di circa il 50 percento. Un esame delle folatedepleted ratti indica che la biodisponibilità folato varia da circa 70 a 100 percento a seconda della fonte di cibo. L'acido folico marcato con isotopi stabili viene ora utilizzato per standardizzare meglio le valutazioni di biodisponibilità foodfolate nell'uomo.

Vitamina B6

La vitamina B6 si presenta in diverse forme negli alimenti ed è necessario per il metabolismo lipidico normale e aminoacidi, la funzione di rosso-sangue-cellule, la produzione di ormoni, e la competenza immunitaria. Le forme presenti in fonti vegetali possono comprendere un complesso con una molecola di glucosio, che sembra ridurre la biodisponibilità di altre forme di vitamina B6 presente negli alimenti. La vitamina B6 presente negli alimenti di origine animale esibisce disponibilità molto elevata fino al 100 percento in tonno mentre disponibilità di cibi da fonti vegetali è basso, da 20 a 40 per cento, dovuto in parte alla presenza del complesso. I vegetariani sono dunque particolarmente a rischio di bassa assunzione di vitamina B6. Lo stato della vitamina B6 inoltre sembra diminuire con l'età, per motivi che possono includere ridotto assorbimento. Ricerche sulla biodisponibilità di vitamina B6 sta enfatizzando gli effetti del complesso glucosio negli alimenti.

Migliorare le nostre scelte alimentari

La conoscenza della biodisponibilità dei nutrienti è fondamentale per la nostra comprensione del ruolo dei nutrienti nel mantenimento della salute umana. Una migliore conoscenza della biodisponibilità dei nutrienti può contribuire a fornire definitiva, consiglio dietetico quantitativa, e può aiutare a tradurre ciò che sappiamo in modelli alimentari ottimali e desiderabile e le scelte alimentari.

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