Biodisponibilidade de Micronutrientes

Transcrição

1 Biodisponibilidade de Micronutrientes Avaliação crítica dos veículos utilizados para fortificação Profa. Dra. Silvia M.Franciscato Cozzolino FCF-USP 2009

2 Sumário Definições Importância da Biodisponibilidade Fatores interferentes Biodisponibilidade de Minerais e Vitaminas Fortificação de Alimentos Avaliação crítica veículos para Fortificação

3 Definição de Biodisponibilidade A biodisponibilidade de um nutriente ingerido pode ser definida como sua acessibilidade para processos metabólicos e fisiológicos normais. Ou seja, a eficiência com que um componente da dieta é utilizado sistematicamente através de vias metabólicas normais. A bioeficácia é a eficiência com que os nutrientes são absorvidos e convertidos para sua forma ativa.

4 Definição de Biodisponibilidade Em níveis fisiológicos a biodisponibilidade de um nutriente pode ter influência para o efeito benéfico. Por outro lado, pode afetar a natureza e gravidade toxicológica devido ao excesso. É expressa em percentagem da ingestão. Biodisponibilidade é uma resposta da interação DIETA NUTRIENTE - INDIVÍDUO

5 Fatores que afetam biodisponibilidade Concentração do nutriente Fatores dietéticos (matriz alimentar e componentes) Forma química Interações nutriente nutriente Digestão, transferência, distribuição e armazenamento Condição nutricional e de saúde do indivíduo Perdas por excreção Metabolismo e utilização biológica

6 Fatores a considerar em estudos de biodisponibilidade Escolha da metodologia Efeitos da matriz alimentar na absorção Impacto do genótipo na absorção e metabolismo Efeitos de doses baixas e altas

7 Importância da Biodisponibilidade (1) Ingestão vs. Utilização Estabelecimento das recomendações Educação nutricional Avaliar adequação de dietas para indivíduos e grupos da população Preparar Guias Alimentares

8 Biodisponibilidade Ingestão Estado nutricional Biomarcadores Efeitos clínicos

9 Biodisponibilidade de Micronutrientes Minerais: Cálcio; Ferro, Zinco, Selênio Vitaminas: Vitamina A (carotenóides), Folato, B 12

10 CÁLCIO

11 Biodisponibilidade de Cálcio Ingestão de Ca (maior determinante da absorção) Eficiência de absorção é similar para maioria dos alimentos e suplementos (doses pequenas) Absorção inibida por oxalatos e fitatos Efeito da vitamina D Efeito da ingestão de sódio e proteínas Efeito da inulina e oligossacarideos

12 Conclusões: Biodisponibilidade de Cálcio Resultados dos estudos precisam considerar todos os fatores interferentes e as dificuldades metodológicas. As medidas em crianças são especialmente difíceis. Pesquisadores têm mostrado relação entre mineralização óssea e receptores de vitamina D (VDR) polimorfismos relacionados. Valores de absorção têm variado de 20 a 30%.

13 FERRO

14 Ferro Estimativas baseadas em dietas (medidas ingestão não muito acuradas) Necessidade de avaliar os fatores interferentes: fitato, taninos, cálcio, forma química (ferro heme, não-heme, outras). Necessidade de avaliar fatores potencializadores: vitamina C, fator carne. Estado nutricional do indivíduo em relação ao nutriente

15 Medidas de biodisponibilidade para Fe em dietas completas (WHO/FAO) Baixa Biodisponibilidade (5%) Simples, monótona, à base de cereais, raizes, tubérculos, reduzida em carnes, vit.c, peixe e ácidos Biodisponibilidade Intermediária (cerca 10%) Igual a anterior com mais carne, ácidos e vit.c Igual a de alta biodisponibilidade mas com alto consumo de café, chá, e outros inibidores Alta biodisponibilidade (cerca 15%) Dietas diversificadas, com carnes, peixes, vit.c

16 Fontes de Ferro na alimentaçã ção o da Populaçã ção o Brasileira Fontes mais importante de ferro para população brasileira: feijão (32%) e carnes (20%). Potencial de absorção em dietas é da ordem de 1 a 7%. Fonte de ingestão animal < 30%. Alimentos fortificados Absorção de Fe não-heme USA 17%

17 ZINCO

18 Zinco Fatores que interferem na absorção de Zn: Fitato Relação Ca:Fitato:Zn Quantidade de Zn ingerido Estado nutricional (pode ter efeito menor) Idade dos indivíduos OBS. Medidas única Refeição vs. Total no dia

19 Biodisponibilidade de Zn em dieta brasileira (Ribeiro,M, Sarkis,J. & Cozzolino,S.) Isotopos estáveis 70 Zn e 67 Zn Dieta padronizada oferecida 4x/dia durante 1 semana Avaliação bioquímica inicio, após 7 dias do experimento e no final (sete dias após o retorno à dieta habitual). A urina de 24hs foi coletada no 1o. Dia do experimento, outra antes da administração do isótopo e após 7 dias com dieta padronizada, e por mais 7 dias consecutivos para o rastreamento isotópico

20 Biodisponibilidade Zn cont. Dietas Levou-se em consideração o perfil alimentar do grupo Adequadas em energia e distribuição dos macronutrientes Aprovado pelo grupo antes do início do experimento Foram adaptadas individualmente para cada participante

21 Biodisponibilidade de Zn cont. Administração do isótopo Após jejum de 12 horas Coleta de 20mL de sangue venoso (cateter) Administração intravenosa de 2mL de solução contendo 70 Zn (cateter) seguida de mais 5mL de solução salina Ao meio dia foi servida refeição aos participantes, na qual foi introduzido o 67 Zn no feijão (marcado extrinsicamente)

22 Biodisponibilidade de Zn: Avaliações realizadas Avaliação estado nutricional no início e final do experimento parâmetros bioquímicos 1. Zn plasma 2. Zn eritrócito 3. Zn- urina Rastreamento do 70 Zn e 67 Zn urinário (ICP-MS) As dietas foram analisadas

23 Biodisponibilidade de Zn: Resultados N=12 sexo masculino idade 19 a 42 anos IMC = 21,14 a 24,68 Hb g/dl = 12,9 a 15,9 Ingestão habitual: Energia = 1784 a 3386 kcal (recomendado 2604 a 3183) Fibras = 12,6 a 39,6 g Zn = 5,73 a 13,26 mg Fe= 11,93 a 20,61 mg Ca= 225,08 a 811,97 mg

24 Biodisponibilidade de Zn: Resultados Composição média da dieta consumida durante os 7 dias da pesquisa Energia = 2604 a 3183 kcal (recomendado 2604 a 3183) Zn = 9,7 a 14,2 mg Fe= 7,5 a 13,4 mg Ca= 561 a 842 mg

25 Biodisponibilidade de Zn: Resultados Composição da refeição marcada Energia = ,4 kcal Fibras = solúveis = 3,6 g Fitato = 62,7 mg Zn = 5,47 mg Fe= 6,0 mg Ca= 129,6 mg insolúveis = 17,2 g

26 Biodisponibilidade de Zn : resultados Zinco no Plasma µg/dl Zinco no Eritrócito µg/g Hb Zinco na Urina µg/24hs 4 < 70 (57-62) 8 > 70 (79-101) Valores de Referência 70 a < 40 (31-39) 6 > 40 (41-44) Valores de Referência 40 a 44 6 < 300 ( ) 6 > 300 ( ) Valores de Referência 300 a 600

27 Biodisponibilidade de Zn : resultados Voluntário 70 Zn - I 67 Zn- R Zn dieta % Abs , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,

28 Biodisponibilidade de Zn: Conclusões A dieta brasileira habitual tem biodisponibilidade de zinco considerada de moderada a alta segundo OMS. A dieta brasileira habitual não contém fatores conhecidos que possam interferir na biodisponibilidade de Zn.

29 Selênio

30 Selênio Altamente biodisponível Nos alimentos a forma predominante selenometionina e sua absorção é cerca 90% Absorção em geral varia de 55 a 65% As formas químicas (selenato e selenito) utilizadas para fortificação e suplementação são menos biodisponíveis Selênio de leveduras menos biodisponível A quantidade nos alimentos depende das condições geoquimicas.

31 Ingestão Biodisponibilidade do Se Especiação Absorção/metabolismo Selênio Biodisponível Estado Nutricional Influência do Genótipo Estabelecimento Necessidades individuais

32 Áreas pesquisadas: Se FIGURA. Localização dos estados no mapa do Brasil. PARÁ AMAZONAS CEARÁ PERNAMBUCO ALAGOAS GOIÁS Mato Grosso Sul MINAS GERAIS PARANÁ SÃO PAULO RIO GRANDE DO SUL SANTA CATARINA A.Martens; Barroncas,I.;Cozzolino,S

33 Teor de Selênio em Feijões Brasil (Martens,A.,Gonzaga,I & Cozzolino,S. 2002) Ceará 1,179 µg/g Pará 0,139 µg/g Amazonas 1 0,099 µg/g Pernambuco 0,094 µg/g Alagoas 0,061 µg/g Amazonas 2 0,043 µg/g Minas Gerais1 0,042 µg/g Minas Gerais 2 0,041 µg/g Pernambuco 2 0,027 µg/g São Paulo 1 0,027 µg/g Mato Grosso Sul 0,020 µg/g Goiás 0,018 µg/g São Paulo 2 0,018 µg/g São Paulo 3 0,016 µg/g

34 Vitamina A e Carotenóides

35 Carotenóides Matriz alimentar (presença de emulsificantes e antioxidantes) Cozimento; suave ou agressivo Gordura da dieta Interação entre carotenóides Suplementos > fontes alimentares 1 µg vit.a= 12 µg β-caroteno de frutos = 26µg β -caroteno de cenouras.

36 Vitaminas: folato

37 Biodisponibilidade Folato Ácido fólico > biodisponibilidade que folato dos alimentos Folato alimentos: cerca de 50% Ácido fólico ingerido com alimentos: cerca de 85% A biodisponibilidade do ácido fólico é cerca de 1,7 vezes aquela do folato alimentar. Influência genotipo

38 Vitamina B 12

39 Vitamina B12 Absorção de Cianocobalamina é variável em função da quantidade 1µg 50% abs. 5 µg 20% 25 µg 5% Máxima abs. de uma refeição: 1,5 a 2,5 µg satura os receptores Média de 50% absorvido por indivíduos adultos Fatores individuais importantes (idade, fator intrínseco, circulação enterohepática)

40 Fortificação de Alimentos

41 Programas de fortificação de alimentos Informações necessárias: Ingestão e estado nutricional dos grupos da população Escolha do veículo adequado para fortificação Biodisponiilidade dos nutrientes no veículo Efeito dos fortificantes na estabilidade e qualidades sensoriais do alimento Simulação do impacto dos níveis de fortificação na adequação da ingestão e segurança Avaliar eficácia Allen,L.H. J.Nutr.136:1055,2006

42 Veículos utilizados para fortificação Sal Farinha trigo Farinha milho Arroz Leite e derivados (sorvetes) Açúcar Óleos Biscoitos Condimentos: à base de soja e molhos

43 Nutrientes e Veículos para fortificação Ca: leite, sorvete, soja, sucos, iogurtes Fe: farinha, biscoitos, água I: sal de cozinha Vitamina A (carotenóides): óleos, margarinas Vitamina D: leite, pão Folato: farinhas e derivados Vitaminas complexo B: biscoitos, farinhas

44 Biofortificação Biotecnologia para produção de alimentos mais densos em micronutrientes. Batata doce Banana Milho Arroz Feijão

45 Escolha do Veículo Atingir os grupos alvos da população Considerar mudanças sensoriais e organolépticas no alimento Biodisponibilidade Custo Estabilidade durante a vida de prateleira, embalagem etc.. (Guidelines on Food Fortification with Micronutrients WHO/FAO 2006)

46 Escolha do Veículo e do Composto Observar a regulamentação local ou internacional do alimento (ex. 15% do DRV para fonte e 30% DRV para rico - considerar ULs) Considerar que um alimento de sabor, cor, aroma, desagradável, não será consumido e portanto não trará benefícios nutricionais! (Guidelines on Food Fortification with Micronutrients WHO/FAO 2006)

47 Impactos dos Programas Micronutrientes Vitamina A Iodo Ferro Zinco Folato Impacto <23% razão mortalidade < 70% na cegueira infantil > 13 pontos no QI < 20% mortalidade materna < 6% na mortalidade infantil < 27% incidência de diarréia crianças < 50% incidência DTN

48 Idoso > Morbidade (osteoporose, < cognitiva, etc..) > mortalidade Adultos < produtividade < estado socioeconomico desnutrição Gravidez mortalidade Complicações perinatais < produtividade Infantes < peso nascer Mortalidade Prejuízo mental > Risco DCNT Estado nutricional deficiente Minerais e vitaminas Adolescentes Nanismo < QI Fadiga > Vulnerabilidade a infecções Crianças Nanismo < QI > Infecções < Crescimento < produtividade > mortalidade Fourth Report on the World Nutrition Situation, 2000, Geneva.

49 Conclusões A determinação da biodisponibilidade de nutrientes e de compostos bioativos é indispensável quando se pretende estabelecer recomendações para populações sadias e enfermas Na fortificação de alimentos deve-se considerar a biodisponibilidade do composto no contexto do alimento e do hábito alimentar do grupo alvo

50 Universidade de São Paulo Faculdade de Ciências Farmacêuticas Av. Lineu Prestes, 580 Bloco 14 Cidade Universitária Butantã SP CEP São Paulo-SP