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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
Universidade de São PauloFaculdade de Ciências Farmacêuticas Av. Lineu Prestes, 580 Bloco 14Cidade Universitária – Butantã – SPCEP 05508-000 – São Paulo-SP