Biodisponibilidade de Micronutrientes

Avaliação crítica dos veículos utilizados para fortificação

Profa. Dra. Silvia M.Franciscato CozzolinoFCF-USP2009

Sumário

� Definições

� Importância da Biodisponibilidade

� Fatores interferentes

� Biodisponibilidade de Minerais e Vitaminas

� Fortificação de Alimentos

� Avaliação crítica veículos para Fortificação

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.

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

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

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

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

Biodisponibilidade

� Ingestão

� Estado nutricional

� Biomarcadores

� Efeitos clínicos

Biodisponibilidade de Micronutrientes

�Minerais:

Cálcio; Ferro, Zinco, Selênio

�Vitaminas:

Vitamina A (carotenóides), Folato, B12

CÁLCIO

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

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%.

FERRO

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

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

Fontes de Ferro na alimentaFontes de Ferro na alimentaçãção da o da PopulaPopulaçãção Brasileirao 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%

ZINCO

ZincoFatores 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

Biodisponibilidade de Zn em dieta brasileira (Ribeiro,M, Sarkis,J. & Cozzolino,S.)

� Isotopos estáveis 70Zn e 67Zn

� 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

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

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 70Zn (cateter) seguida de mais 5mL de

solução salina

� Ao meio dia foi servida refeição aos participantes,

na qual foi introduzido o 67Zn no feijão (marcado

extrinsicamente)

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 70Zn e 67Zn urinário (ICP-MS)

� As dietas foram analisadas

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

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

Biodisponibilidade de Zn: Resultados

Composição da refeição marcada

� Energia = 956 + 15,4 kcal

� Fibras = solúveis = 3,6 g

� insolúveis = 17,2 g

� Fitato = 62,7 mg

� Zn = 5,47 mg

� Fe= 6,0 mg

� Ca= 129,6 mg

Biodisponibilidade de Zn : resultados

Valores de Referência

300 a 600

Valores de Referência

40 a 44

Valores de Referência

70 a 110

6 < 300 (130-297)

6 > 300 (319- 1016)

6 < 40 (31-39)

6 > 40 (41-44)

4 < 70 (57-62)

8 > 70 (79-101)

Zinco na Urina

µg/24hs

Zinco no Eritrócito

µg/g Hb

Zinco no Plasma

µg/dL

Biodisponibilidade de Zn : resultados

415,52,990241,2038412475,52,989361,1571611405,52,980441,2192610355,53,014621,129569115,53,006661,188488375,52,992921,200487125,52,986341,168506295,53,000021,192565265,52,989261,178464155,53,009301,155363325,53,000421,151882315,53,034521,157341

% AbsZn dieta67Zn- R70Zn - IVoluntário

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.

Selênio

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.

Selênio

Biodisponível

Influência do

Genótipo

EspeciaçãoAbsorção/metabolismo

Ingestão

Estado Nutricional

Estabelecimento

Necessidades

individuais

Biodisponibilidade do Se

ÁÁreas pesquisadas: Sereas pesquisadas: Se

FIGURA. Localização dos estados no mapa do Brasil.

AMAZONASAMAZONAS

PARANÁPARANÁ

PARÁPARÁ

CEARÁCEARÁ

PERNAMBUCOPERNAMBUCO

MINAS GERAISMINAS GERAIS

SÃO PAULOSÃO PAULO

RIO GRANDE DO SULRIO GRANDE DO SUL

GOIÁSGOIÁS

ALAGOASALAGOAS

SANTA CATARINASANTA CATARINA

Mato Grosso Sul

A.Martens; Barroncas,I.;Cozzolino,S

Teor de Selênio em Feijões – Brasil(Martens,A. ,Gonzaga,I & Cozzolino,S. 2002)

Ceará 1,179 µµµµg/g

Pará 0,139 µµµµg/g

Amazonas 1 0,099 µµµµg/g

Pernambuco 0,094 µµµµg/g

Alagoas 0,061 µµµµg/g

Amazonas 2 0,043 µµµµg/g

Minas Gerais1 0,042 µµµµg/g

Minas Gerais 2 0,041 µµµµg/g

Pernambuco 2 0,027 µµµµg/g

São Paulo 1 0,027 µµµµg/g

Mato Grosso Sul 0,020 µµµµg/g

Goiás 0,018 µµµµg/g

São Paulo 2 0,018 µµµµg/g

São Paulo 3 0,016 µµµµg/g

Vitamina A e Carotenóides

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.

Vitaminas: folato

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

Vitamina – B12

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)

Fortificação de Alimentos

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

Veículos utilizados para fortificação

� Sal� Farinha trigo� Farinha milho� Arroz� Leite e derivados (sorvetes)� Açúcar� Óleos� Biscoitos� Condimentos: à base de soja

e molhos

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

Biofortificação

Biotecnologia para produção de alimentos mais densos em micronutrientes.

� Batata doce

� Banana

� Milho

� Arroz

� Feijão

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)

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)

Impactos dos Programas

< 50% incidência DTNFolato

< 6% na mortalidade infantil

< 27% incidência de diarréia crianças

Zinco

< 20% mortalidade maternaFerro

> 13 pontos no QIIodo

<23% razão mortalidade

< 70% na cegueira infantilVitamina A

ImpactoMicronutrientes

Estado nutricional deficiente

Minerais e vitaminas

Infantes< peso nascer

Mortalidade

Prejuízo mental

> Risco DCNT

CriançasNanismo

< QI

> Infecções

< Crescimento

< produtividade

> mortalidade

AdolescentesNanismo

< QI

Fadiga

> Vulnerabilidade a infecções

Gravidezmortalidade

Complicações perinatais

< produtividade

Adultos< produtividade

< estado socioeconomico

desnutrição

Idoso> Morbidade (osteoporose,

< cognitiva, etc..)

> mortalidade

Fourth Report on the World Nutrition Situation, 2000, Geneva.

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

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