Bo Lönnerdal, Factorii dietetici care influențează absorbția zincului, Jurnalul de nutriție, volumul 130, numărul 5, mai 2000, paginile 1378S - 1383S, https://doi.org/10.1093/jn/130.5.1378S

care

ABSTRACT

Deficitul marginal de zinc și statutul suboptim de zinc au fost recunoscute în multe grupuri de populație atât în ​​țările mai puțin dezvoltate, cât și în țările industrializate. Deși evaluarea stării zincului este o sarcină complicată (Gibson și Ferguson 1998), suplimentarea sau fortificarea cu zinc a fost asociată cu o creștere liniară crescută (Brown și colab. 1998), reducerea bolii diareice (Black 1998), îmbunătățirea funcției imune Shankar și Prasad 1998) și îmbunătățirea rezultatului sarcinii (Goldenberg și colab. 1995). Deși cauza stării suboptime a zincului în unele cazuri poate fi aportul alimentar inadecvat de zinc, inhibitorii absorbției zincului sunt probabil cel mai frecvent factor cauzal. Multe alimente de bază din țările în curs de dezvoltare, inclusiv cerealele, porumbul și legumele, sunt surse relativ bune de zinc, dar chiar dacă aportul net de zinc pare adecvat de cele mai multe recomandări, starea de zinc compromisă este comună (Gibson și colab. 1998). Prin urmare, este important să identificați și să evaluați factorii dietetici care afectează absorbția zincului. Cu astfel de cunoștințe, se pot oferi sfaturi mai bune cu privire la evitarea sau limitarea componentelor cu efecte inhibitoare asupra absorbției zincului și alegerea alimentelor sau a componentelor dietetice care sporesc absorbția zincului. Mai mult, pot fi dezvoltate și utilizate în mod obișnuit metode agricole și de prelucrare a alimentelor care reduc conținutul de inhibitori ai absorbției zincului.

Factori dietetici care influențează absorbția zincului

Aport de zinc.

Cantitatea și calitatea proteinelor.

Cantitatea de proteine ​​dintr-o masă este corelată pozitiv cu absorbția zincului (Sandström și colab. 1980). La compilarea rezultatelor din mai multe studii pe oameni cărora li s-au administrat diferite surse și cantități de proteine, absorbția fracțională de zinc a crescut în mod liniar cu creșterea conținutului de proteine ​​(Sandström 1992). De asemenea, trebuie subliniat faptul că proteinele sunt o sursă majoră de zinc din dietă care are ca rezultat un aport crescut de zinc cu un conținut crescut de proteine ​​din masă. Astfel, în general, creșterea proteinelor alimentare duce la creșterea aportului de zinc și la o biodisponibilitate mai mare a zincului furnizat.

Izolatul de proteină de soia defitinat studiat de Davidsson și colab. (1996) sa dovedit a avea un efect negativ asupra absorbției zincului, ceea ce este în concordanță cu observațiile anterioare privind absorbția fierului. Cu toate acestea, aceste rezultate trebuie privite cu o anumită precauție. Am studiat absorbția de zinc din formula pentru sugari pe bază de proteine ​​de soia defytinizate izolate la maimuțele rhesus pentru sugari și am constatat că absorbția de zinc a crescut în comparație cu formula obișnuită de soia și a devenit practic identică cu cea din formula pentru sugari pe bază de lapte (Lönnerdal și colab. 1988). Astfel, proteina din soia însăși nu pare să aibă niciun efect inhibitor semnificativ asupra absorbției zincului. În plus, când am adăugat fitat în formula de lapte, absorbția de zinc a scăzut semnificativ și a devenit foarte similară cu cea din formula de soia, sugerând din nou că proteina de soia în sine nu are niciun efect inhibitor semnificativ. Se pare din studiul realizat de Davidsson și colab. (1996) că izolatul de proteină din soia tratat cu fitază care a fost utilizat nu a mai primit tratament înainte de includerea în masa de testare. Prin urmare, această sursă de proteine ​​trebuie să conțină o cantitate considerabilă de fosfat anorganic, care este eliberat prin tratamentul enzimatic. Este posibil ca cantitatea mare de fosfat să aibă un efect negativ asupra absorbției de zinc, mai degrabă decât proteina de soia în sine.

Fitat și fibre.

Există mai multe metode disponibile pentru a reduce conținutul de fitat al diverselor alimente. S-a arătat devreme că drojdia de pâine scade concentrația sa de fitat (Nävert și colab. 1985), iar fermentația în general obține același efect, rezultând o absorbție sporită a zincului (Gibson și colab. 1998, Svanberg și Sandberg 1988). Germinarea și măcinarea pot reduce, de asemenea, conținutul de fitat al leguminoaselor și cerealelor (Gibson și colab. 1998, Svanberg și Sandberg 1988). Recent, s-a demonstrat că tratamentul alimentelor cu fitază comercială de calitate alimentară sau adăugarea fitazei în dietă reduce efectiv conținutul de fitat al diferitelor alimente, cu un efect benefic ulterior asupra absorbției mineralelor (Sandberg și colab., 1996, Türk și Sandberg 1992). În cele din urmă, creșterea plantelor și ingineria genetică pot fi utilizate pentru a produce soiuri de cereale și leguminoase cu fitat scăzut, cu biodisponibilitate minerală îmbunătățită (Mendoza și colab. 1998).

Fitatul din alimente este compus dintr-un amestec de diferite forme fosforilate de fosfat de inozitol (Sandberg și Ahderinne 1986); hexafosfatul este de obicei forma majoră, dar sunt prezenți și pentafosfații, tetrafosfații și trifosfații. Deoarece diferite tipuri de prelucrare pot modifica proporțiile acestor fosfați de inozitol, este important să se evalueze efectele lor individuale asupra absorbției zincului. Am constatat că formele de hexafosfat și pentafosfat au inhibat absorbția zincului la un model de pui de șobolan, în timp ce formele de tetrafosfat și trifosfat nu au avut un efect semnificativ (Lönnerdal și colab. 1989). Studiile ulterioare la subiecți umani au confirmat aceste descoperiri (Sandström și Sandberg 1992). Devine astfel evident că „fitatul total” al unei mese sau al unei diete este prea grosier ca o măsură atunci când se evaluează biodisponibilitatea zincului; în schimb, sunt necesare metode care cuantifică în mod specific diferitele forme de fosfați de inozitol atunci când se evaluează efectele asupra absorbției zincului (Sandberg și Ahderinne 1986).

Fibrele sunt adesea implicate ca având un efect negativ asupra absorbției zincului. Cu toate acestea, acest lucru se datorează de obicei faptului că majoritatea alimentelor care conțin fibre conțin și fitat. Knudsen și colab. (1996) au raportat recent o absorbție scăzută a zincului dintr-o dietă bogată în fibre, dar dieta era bogată și în fitat. Reducerea conținutului de fitat al pâinii prin dospire a crescut considerabil absorbția zincului într-un grad similar cu cel din pâinea albă (cu fibre scăzute), sugerând că fibra în sine nu are niciun efect sau un efect mic asupra absorbției zincului (Nävert și colab. 1985). Studiile asupra componentelor izolate ale fibrelor, cum ar fi α-celuloza (Turnlund și colab., 1982) nu au arătat niciun efect inhibitor semnificativ asupra absorbției zincului. Prin urmare, este puțin probabil ca fibrele să aibă vreun efect negativ asupra nutriției cu zinc a oamenilor.

Calciu.

Se pare puțin probabil că calciu în sine are un efect negativ asupra absorbției zincului. Am adăugat calciu în formula de lapte de vacă la un nivel de ~ 1300 mg/L și nu am găsit nicio diferență semnificativă în absorbția de zinc față de formula cu nivelul regulat de calciu (500 mg/L) prin utilizarea radioizotopilor la adulți umani și observații pereche (Lönnerdal și colab. 1984). În mod similar, Spencer și colab. (1984) și Dawson-Hughes și colab. (1986) au adăugat cantități mari de calciu la o masă și nu au găsit niciun efect asupra absorbției zincului la adulții umani. De asemenea, se pare că utilizarea pe termen lung a suplimentelor de calciu nu are niciun efect asupra stării de zinc; Femeile din Gambia cărora li s-au administrat 1000 mg calciu/zi au avut concentrații plasmatice de zinc similare cu cele ale femeilor nesuplimentate (Yan și colab., 1996).

Cu toate acestea, conținutul de calciu al dietei poate afecta absorbția zincului din mesele care conțin fitat. S-a postulat că formula [Ca] × ([fitat]/[Zn]) poate fi utilizată ca predictor al biodisponibilității zincului (Fordyce și colab. 1987). Motivul pentru aceasta este că calciul are tendința de a forma complexe cu fitat și zinc care sunt insolubile și, prin urmare, au un efect inhibitor asupra absorbției zincului. Deși există cu siguranță studii care susțin acest concept, interacțiunea este complexă și este posibil ca acest raport să aibă o valoare predictivă limitată. De exemplu, am adăugat calciu la o formulă pentru sugari pe bază de soia (1300 față de 550 mg/L) și am constatat că absorbția zincului a crescut semnificativ în comparație cu formula obișnuită de soia, chiar dacă a crescut raportul [Ca] × [fitat]/[Zn] ar prezice o absorbție mai mică a zincului. Am emis ipoteza că o proporție mai mare de calciu legat de fitat în tractul gastro-intestinal, făcând astfel mai mult zinc disponibil pentru absorbție (Lönnerdal și colab. 1984). Mai mulți autori au sugerat că raportul molar fitat-zinc poate fi utilizat pentru a estima biodisponibilitatea zincului din dietă (Davies și Olpin 1979, Lo și colab. 1981, Morris și Ellis 1980) și este posibil ca acest raport în general poate avea mai multă predictibilitate decât raportul care include calciu ca variabilă.

Este ipotetic posibil ca administrarea suplimentelor de fier pe o perioadă mai lungă de timp să poată provoca încărcarea mucoasei cu fier, care la rândul său poate afecta mecanismele de absorbție și transport ale zincului. Cu toate acestea, am dat picături de fier (30 mg/zi) sugarilor timp de 6 luni și nu am găsit niciun efect asupra stării zincului, după cum a fost evaluat de zincul plasmatic (Yip și colab., 1985). Mai mult, am administrat 50 mg fier/zi adulților umani timp de 2 săptămâni și nu am găsit niciun efect semnificativ asupra absorbției zincului folosind numărarea întregului corp (Sandström și colab. 1985). Astfel, se pare că utilizarea pe termen lung a suplimentelor de fier nu afectează absorbția sau statutul de zinc.

Cupru.

Deși este puțin probabil ca nivelul de cupru din dietă sau dintr-un supliment să fie substanțial crescut, este important să se evalueze interacțiunea potențială dintre cupru și zinc, în special pentru că a fost descrisă o interacțiune la animale experimentale, deși la rapoarte foarte mari . August și colab. (1989) au studiat efectul adăugării a 2 mg de cupru (corespunzător aportului zilnic estimat sigur și adecvat pentru adulți) la adulții umani care consumă o dietă cu 0,4-1,0 mg cupru și 12,8-15 mg zinc pe zi de folosind izotopi stabili. Nu a fost detectat niciun efect negativ asupra absorbției de zinc, sugerând că aporturile de cupru modest crescute nu interferează cu absorbția de zinc atunci când aportul de zinc este satisfăcător. Rămâne de studiat dacă aportul crescut de cupru afectează absorbția zincului atunci când aportul de zinc este redus. O astfel de situație poate exista în țările în care apa potabilă este contaminată cu cupru și aportul alimentar de zinc este redus.

Cadmiu.

Se știe că nivelurile toxice de cadmiu pot inhiba absorbția zincului. Acest lucru nu depășește domeniul de aplicare al prezentului articol, dar este important să recunoaștem că unele alimente, cum ar fi cerealele, contribuie cu o cantitate mică, dar semnificativă de cadmiu la dieta noastră zilnică. Nu este bine cunoscută măsura în care, dacă există, aceste niveluri netoxice de cadmiu afectează absorbția zincului la om.

Liganzi și chelatori cu greutate moleculară mică.

Când zincul formează un complex între un ligand sau chelator cu greutate moleculară mică și acel complex poate fi absorbit, este probabil ca efectul net asupra absorbției zincului să fie pozitiv, deoarece solubilitatea zincului este crescută. Liganzii/chelatorii (de exemplu, EDTA), aminoacizii (de exemplu, histidina, metionina) și acizii organici (de exemplu, citratul) au fost, prin urmare, utilizați în eforturile de a spori biodisponibilitatea zincului.

Aminoacizi.

Complexele de metionină de zinc au fost utilizate pentru a îmbunătăți absorbția zincului din dietă, dar pe lângă calitatea îmbunătățită a carcasei la boi (Greene și colab. 1988), există dovezi limitate pentru acest lucru. Hempe și Cousins ​​(1989) au descoperit că complexul zinc-metionină reduce absorbția zincului în buclele duodenale de șobolan ligat, ceea ce este în acord cu observații similare asupra intestinelor de la porcine și păsări de curte (Hill și colab. 1987). Deoarece proporția de 65 Zn absorbit a fost similară la șobolanii hrăniți cu ZnC12 sau zinc-metionină, au ajuns la concluzia că complexul zinc-metionină nu este absorbit intact. Astfel, asocierea zincului cu metionina poate fi prea slabă pentru a face trecerea complexă „să supraviețuiască” în tractul gastro-intestinal superior și poate să apară disocierea zincului și reasocierea cu alți liganzi.

Acizi organici.

S-a demonstrat că diferiți acizi organici prezenți în alimente, precum acidul citric, malic și lactic, facilitează absorbția fierului (Gillooly și colab., 1983). Cu toate acestea, acești acizi sunt mai puțin eficienți decât acidul ascorbic pentru stimularea absorbției fierului și se crede că efectul se datorează unei chelații slabe, care poate ajuta la menținerea ionului metalic în soluție sau la facilitarea absorbției acestuia de către celula mucoasei. Deși acești acizi pot îmbunătăți absorbția fierului mai puțin decât acidul ascorbic, trebuie subliniat faptul că în multe alimente sunt prezenți în concentrații substanțiale. Citratul, de exemplu, este prezent în laptele uman la 3-5 mmol/l și, prin urmare, leagă o parte semnificativă a zincului în laptele matern (Lönnerdal și colab. 1980). Adăugarea acizilor organici, cum ar fi citratul, în alimente poate, prin urmare, în anumite condiții, îmbunătăți absorbția zincului (Pabon și Lönnerdal 1992).

Directii viitoare

Cunoștințele noastre referitoare la diferiți factori dietetici s-au extins substanțial în ultimul deceniu, datorită în mare parte progreselor în metodologia izotopilor. Cu toate acestea, sunt necesare informații suplimentare cu privire la interacțiunile lor între ele, cu alte minerale și cu absorbția zincului din mese și din dietele mixte. Până când nu vor fi obținute astfel de informații, va fi posibilă estimarea absorbției zincului pentru grupurile de populație și proiectarea intervențiilor eficiente pentru îmbunătățirea nutriției zincului grupurilor vulnerabile.