Biodisponibilidade de MicronutrientesAvaliao crtica dos veculos utilizados para fortificaoProfa. Dra. Silvia M.Franciscato Cozzolino FCF-USP 2009

SumrioDefinies Importncia da Biodisponibilidade Fatores interferentes Biodisponibilidade de Minerais e Vitaminas Fortificao de Alimentos Avaliao crtica veculos para Fortificao

Definio de BiodisponibilidadeA biodisponibilidade de um nutriente ingerido pode ser definida como sua acessibilidade para processos metablicos e fisiolgicos normais. Ou seja, a eficincia com que um componente da dieta utilizado sistematicamente atravs de vias metablicas normais. A bioeficcia a eficincia com que os nutrientes so absorvidos e convertidos para sua forma ativa.

Definio de BiodisponibilidadeEm nveis fisiolgicos a biodisponibilidade de um nutriente pode ter influncia para o efeito benfico. Por outro lado, pode afetar a natureza e gravidade toxicolgica devido ao excesso. expressa em percentagem da ingesto. Biodisponibilidade uma resposta da interao

DIETA NUTRIENTE - INDIVDUO

Fatores que afetam biodisponibilidadeConcentrao do nutriente Fatores dietticos (matriz alimentar e componentes) Forma qumica Interaes nutriente nutriente Digesto, transferncia, distribuio e armazenamento Condio nutricional e de sade do indivduo Perdas por excreo Metabolismo e utilizao biolgica

Fatores a considerar em estudos de biodisponibilidadeEscolha da metodologia Efeitos da matriz alimentar na absoro Impacto do gentipo na absoro e metabolismo Efeitos de doses baixas e altas

Importncia da Biodisponibilidade (1)Ingesto vs. Utilizao Estabelecimento das recomendaes Educao nutricional Avaliar adequao de dietas para indivduos e grupos da populao Preparar Guias Alimentares

Biodisponibilidade

Ingesto Estado nutricional Biomarcadores Efeitos clnicos

Biodisponibilidade de Micronutrientes Minerais: Clcio; Ferro, Zinco, Selnio Vitaminas: Vitamina A (carotenides), Folato, B12

CLCIO

Biodisponibilidade de ClcioIngesto de Ca (maior determinante da absoro) Eficincia de absoro similar para maioria dos alimentos e suplementos (doses pequenas) Absoro inibida por oxalatos e fitatos Efeito da vitamina D Efeito da ingesto de sdio e protenas Efeito da inulina e oligossacarideos

Concluses: Biodisponibilidade de Clcio

Resultados dos estudos precisam considerar todos os fatores interferentes e as dificuldades metodolgicas. As medidas em crianas so especialmente difceis. Pesquisadores tm mostrado relao entre mineralizao ssea e receptores de vitamina D (VDR) polimorfismos relacionados. Valores de absoro tm variado de 20 a 30%.

FERRO

FerroEstimativas baseadas em dietas (medidas ingesto no muito acuradas) Necessidade de avaliar os fatores interferentes: fitato, taninos, clcio, forma qumica (ferro heme, no-heme, outras). Necessidade de avaliar fatores potencializadores: vitamina C, fator carne. Estado nutricional do indivduo em relao ao nutriente

Medidas de biodisponibilidade para Fe em dietas completas (WHO/FAO)Baixa Biodisponibilidade (5%) Simples, montona, base de cereais, raizes, tubrculos, reduzida em carnes, vit.C, peixe e cidos Biodisponibilidade Intermediria (cerca 10%) Igual a anterior com mais carne, cidos e vit.C Igual a de alta biodisponibilidade mas com alto consumo de caf, ch, e outros inibidores Alta biodisponibilidade (cerca 15%) Dietas diversificadas, com carnes, peixes, vit.C

Fontes de Ferro na alimentao da Populao Brasileira

Fontes mais importante de ferro para populao brasileira: feijo (32%) e carnes (20%). Potencial de absoro em dietas da ordem de 1 a 7%. Fonte de ingesto animal < 30%. Alimentos fortificados Absoro de Fe no-heme USA 17%

ZINCO

ZincoFatores que interferem na absoro de Zn:Fitato Relao Ca:Fitato:Zn Quantidade de Zn ingerido Estado nutricional (pode ter efeito menor) Idade dos indivduos OBS. Medidas nica Refeio vs. Total no dia

Biodisponibilidade de Zn em dieta brasileira (Ribeiro,M, Sarkis,J. & Cozzolino,S.)Isotopos estveis70Zn

e 67Zn

Dieta padronizada oferecida 4x/dia durante 1 semana Avaliao bioqumica inicio, aps 7 dias do experimento e no final (sete dias aps o retorno dieta habitual). A urina de 24hs foi coletada no 1o. Dia do experimento, outra antes da administrao do istopo e aps 7 dias com dieta padronizada, e por mais 7 dias consecutivos para o rastreamento isotpico

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

Biodisponibilidade de Zn cont.Administrao do istopoAps jejum de 12 horas Coleta de 20mL de sangue venoso (cateter) Administrao intravenosa de 2mL de soluo contendo 70Zn (cateter) seguida de mais 5mL de soluo salina Ao meio dia foi servida refeio aos participantes, na qual foi introduzido o 67Zn no feijo (marcado extrinsicamente)

Biodisponibilidade de Zn: Avaliaes realizadasAvaliao estado nutricional no incio e final do experimento parmetros bioqumicos1. 2. 3.

Zn plasma Zn eritrcito Zn- urina Rastreamento do 70Zn e 67Zn urinrio (ICP-MS) As dietas foram analisadas

Biodisponibilidade de Zn: ResultadosN=12 sexo masculino idade 19 a 42 anos

IMC = 21,14 a 24,68 Hb g/dL = 12,9 a 15,9 Ingesto 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: ResultadosComposio mdia 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: ResultadosComposio da refeio marcada Energia = 956 + 15,4 kcal Fibras = solveis = 3,6 g insolveis = 17,2 g Fitato = 62,7 mg Zn = 5,47 mg Fe= 6,0 mg Ca= 129,6 mg

Biodisponibilidade de Zn : resultados

Zinco no Plasma g/dL4 < 70 (57-62) 8 > 70 (79-101) Valores de Referncia 70 a 110

Zinco no Eritrcito g/g Hb6 < 40 (31-39) 6 > 40 (41-44) Valores de Referncia 40 a 44

Zinco na Urina g/24hs6 < 300 (130-297) 6 > 300 (319- 1016) Valores de Referncia 300 a 600

Biodisponibilidade de Zn : resultadosVoluntrio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1270Zn

-I

67Zn-

R

Zn dieta 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5

% Abs 31 32 15 26 29 12 37 11 35 40 47 41

1,15734 1,15188 1,15536 1,17846 1,19256 1,16850 1,20048 1,18848 1,12956 1,21926 1,15716 1,20384

3,03452 3,00042 3,00930 2,98926 3,00002 2,98634 2,99292 3,00666 3,01462 2,98044 2,98936 2,99024

Biodisponibilidade de Zn: Concluses

A dieta brasileira habitual tem biodisponibilidade de zinco considerada de moderada a alta segundo OMS. A dieta brasileira habitual no contm fatores conhecidos que possam interferir na biodisponibilidade de Zn.

Selnio

SelnioAltamente biodisponvel Nos alimentos a forma predominante selenometionina e sua absoro cerca 90% Absoro em geral varia de 55 a 65% As formas qumicas (selenato e selenito) utilizadas para fortificao e suplementao so menos biodisponveis Selnio de leveduras menos biodisponvel A quantidade nos alimentos depende das condies geoquimicas.

Ingesto

Biodisponibilidade do Se

EspeciaoAbsoro/metabolismo

Influncia do Gentipo Selnio Biodisponvel Estabelecimento Necessidades individuais

Estado Nutricional

reas pesquisadas: SeFIGURA. Localizao dos estados no mapa do Brasil.PAR PAR

AMAZONAS AMAZONAS

CEAR CEAR

PERNAMBUCO PERNAMBUCO

ALAGOAS ALAGOAS

GOIS GOIS

Mato Grosso Sul

MINAS GERAIS MINAS GERAIS

PARAN PARAN

SO PAULO SO PAULO

RIO GRANDE DO SUL RIO GRANDE DO SUL

SANTA CATARINA SANTA CATARINA

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

Teor de Selnio em Feijes Brasil (Martens,A. ,Gonzaga,I & Cozzolino,S. 2002)

Cear Par Amazonas 1 Pernambuco Alagoas Amazonas 2 Minas Gerais1

1,179 g/g 0,139 g/g 0,099 g/g 0,094 g/g 0,061 g/g 0,043 g/g 0,042 g/g

Minas Gerais 2 Pernambuco 2 So Paulo 1 Mato Grosso Sul Gois So Paulo 2 So Paulo 3

0,041 g/g 0,027 g/g 0,027 g/g 0,020 g/g 0,018 g/g 0,018 g/g 0,016 g/g

Vitamina A e Carotenides

CarotenidesMatriz alimentar (presena de emulsificantes e antioxidantes) Cozimento; suave ou agressivo Gordura da dieta Interao entre carotenides Suplementos > fontes alimentares 1 g vit.A= 12 g -caroteno de frutos = 26g -caroteno de cenouras.

Vitaminas: folato

Biodisponibilidade Folatocido flico > biodisponibilidade que folato dos alimentos Folato alimentos: cerca de 50% cido flico ingerido com alimentos: cerca de 85% A biodisponibilidade do cido flico cerca de 1,7 vezes aquela do folato alimentar. Influncia genotipo

Vitamina B12

Vitamina B12Absoro de Cianocobalamina varivel em funo da quantidade 1g 50% abs. 5 g 20% 25 g 5%Mxima abs. de uma refeio: 1,5 a 2,5 g satura os receptores Mdia de 50% absorvido por indivduos adultos Fatores individuais importantes (idade, fator intrnseco, circulao enteroheptica)

Fortificao de Alimentos

Programas de fortificao de alimentosInformaes necessrias: Ingesto e estado nutricional dos grupos da populao Escolha do veculo adequado para fortificao Biodisponiilidade dos nutrientes no veculo Efeito dos fortificantes na estabilidade e qualidades sensoriais do alimento Simulao do impacto dos nveis de fortificao na adequao da ingesto e segurana Avaliar eficcia

Allen,L.H. J.Nutr.136:1055,2006

Veculos utilizados para fortificaoSal Farinha trigo Farinha milho Arroz Leite e derivados (sorvetes) Acar leos Biscoitos Condimentos: base de soja e molhos

Nutrientes e Veculos para fortificaoCa: leite, sorvete, soja, sucos, iogurtes Fe: farinha, biscoitos, gua I: sal de cozinha Vitamina A (carotenides): leos, margarinas Vitamina D: leite, po Folato: farinhas e derivados Vitaminas complexo B: biscoitos, farinhas

BiofortificaoBiotecnologia para produo de alimentos mais densos em micronutrientes. Batata doce Banana Milho Arroz Feijo

Escolha do VeculoAtingir os grupos alvos da populao Considerar mudanas sensoriais e organolpticas no alimento Biodisponibilidade Custo Estabilidade durante a vida de prateleira, embalagem etc.. (Guidelines on Food Fortification with Micronutrients WHO/FAO 2006)

Escolha do Veculo e do CompostoObservar a regulamentao 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, desagradvel, no ser consumido e portanto no trar benefcios nutricionais! (Guidelines on Food Fortification with MicronutrientsWHO/FAO 2006)

Impactos dos ProgramasMicronutrientesVitamina A Iodo Ferro Zinco

Impacto 13 pontos no QI < 20% mortalidade materna < 6% na mortalidade infantil < 27% incidncia de diarria crianas < 50% incidncia DTN

Folato

Idoso> Morbidade (osteoporose, < cognitiva, etc..) > mortalidade

Infantes< peso nascer Mortalidade Prejuzo mental > Risco DCNT

Adultos< produtividade < estado socioeconomico desnutrio

Crianas Estado nutricional deficiente Minerais e vitaminasNanismo < QI > Infeces < Crescimento < produtividade > mortalidade

Gravidezmortalidade Complicaes perinatais < produtividade

AdolescentesNanismo < QI Fadiga > Vulnerabilidade a infeces

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

ConclusesA determinao da biodisponibilidade de nutrientes e de compostos bioativos indispensvel quando se pretende estabelecer recomendaes para

populaes sadias e enfermas Na fortificao de alimentos deve-se considerar a biodisponibilidade do composto no contexto do alimento e do hbito alimentar do grupo alvo

smfcozzo@usp.brUniversidade de So Paulo Faculdade de Cincias Farmacuticas Av. Lineu Prestes, 580 Bloco 14 Cidade Universitria Butant SP CEP 05508-000 So Paulo-SP