------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(Основы нутрициологии. Часть II )
Авторы: Лысиков Ю. А. - к.м.н., ст.н.с. Института Питания РАМН;
Дружинин П. В. - зав. кафедрой Профилактической медицины ФПКМР РУДН;
Новиков А. Ф. - ст.н.с.кафедры Профилактической медицины ФПКМР РУДН
Биодоступность витаминов
Биодоступность витаминов - их способность поступать из съеденной пищи в организм, включаться в обмен веществ или достигать депо, понятие неопределенное. Принято считать, что все витамины обладают высокой биодоступностью. Мало задумываются о потерях витаминов на разных этапах ассимиляции, как при употреблении их в составе продуктов питания, так и в составе витаминных препаратов . А эти потери могут быть достаточно высокими.
Ассимиляция витаминов, также как и других пищевых веществ, складывается из двух этапов: усвоения (всасывания), которое происходит в желудочно-кишечном тракте и утилизации, которая осуществляется в организме, после того как витамины поступают в кровь. И на всех этих этапах возможны весьма существенные потери витаминов.
Всасывание витаминов в организме
Для успешного всасывания жирорастворимых витаминов необходимо присутствие желчи и достаточное содержание жира, который стимулирует секрецию желчи. Жирорастворимые витамины всасываются вместе с липидами и транспортируются в печень через лимфатические пути в составе хиломикронов. Поэтому любые нарушения секреции желчи, эмульгирования и всасывания липидов, а также кишечные инфекции приводят к значительным потерям жирорастворимых витаминов на этапе всасывания. Но потери жирорастворимых витаминов возможны и в нормальных условиях пищеварения.
Витамин А хорошо всасывается в кишечнике. Известен ретинол-связывающий белок, который способствует всасыванию витамина А. Количество витамина А, которое теряется с калом невелико и составляет 3-4%.
Витамин Е всасывается преимущественно в тонкой кишке. Потери витамина Е с калом в норме высокие, и могут составлять 53-64%, что необходимо учитывать при назначении витаминных препаратов.
Для витамина D его содержание в пище не имеет столь большого значения , поскольку основная его доля образуется в коже под действием ультрафиолетового облучения из стеринов, которые также могут синтезироваться и самом организме.
Возможные высокие потери витамина К при всасывании также не имеют принципиального значения, так как он присутствует в большом количестве в составе пищи , а также активно вырабатывается кишечной микрофлорой, которая, как считают, играет первостепенную роль в обеспечении организма человека этим витамином. Поэтому недостаточность витамина К часто развивается при нарушении микробиоценоз кишечника, при использовании антибиотиков и других антибактериальных препаратов. Всасывание витамина К происходит в тонкой и толстой кишке при участии желчных кислот и панкреатической липазы.
Всасывание водорастворимых витаминов в желудочно-кишечном тракте протекает по-разному. Например, всасывание тиамина в тонкой кишке связано с его этерификацией и образованием кокарбоксилазы. Его всасывание заметно повышается, если его принимают одновременно с пищей . Нарушения всасывания, кишечной моторики и микробиоценоза кишечника (патогенные кишечные бактерии разрушают тиамин (В1) ) приводят к уменьшению всасывания этого витамина.
Всасывание в тонкой кишке рибофлавина (В2), который обычно связан с белком, происходит лишь при его освобождении из состава белка в процессе фосфорилирования. Для его всасывания большое значение имеет соляная кислота желудка. Выделение рибофлавина с калом, несмотря на возможность биосинтеза его кишечными бактериями и активную секрецию с желчью, крайне незначительно .
Никотиновая кислота (РР) и ее амид всасываются быстро и без изменени й. Всасывание начинается в желудке и завершается в тонкой кишке. Небольшая часть никотиновой кислоты разрушается кишечными бактериями.
Пиридоксин (В6) в пище встречается в составе белкового комплекса, после распада которого, происходит всасывание витамина. Пиридоксин в сравнительно большом количестве синтезируется кишечной микрофлорой.
Фолиевая кислота (В9) в пищевых продуктах находится в сложной конъюгированной форме, освобождение которой и превращение в фолиевую кислоту осуществляется ферментами - конъюгазами желудка и кишечных бактерий. Во всасывании фолиевой кислоты важную роль играет желудок. Значителен и эндогенный биосинтез фолиевой кислоты кишечными бактериями. Достаточно сказать, что с калом выделяется в 4-6 раз больше фолатов, чем поступает с пищей.
Пантотеновая кислота (В3 или В5 по разной классификации) в пище также встречается в форме, связанной с белками, для разрушения этой связи необходимы протеолитические ферменты. Также как тиамин (В1) и рибофлавин (В2) , пантотеновая кислота всасывается в тонкой кишке после фосфорилирования.
Для всасывания витамина B12 (цианкобаламин) необходимо присутствие внутреннего фактора Кастла - специфического субстрат-связывающего гликопротеина, который секретируется слизеобразующими клетками фундального отдела желудка. В таком связанном виде витамин защищен от захвата кишечными микроорганизмами, для которых он является важным метаболитом. На поверхности энтероцитов происходит освобождение витамина В12 от внутреннего фактора, после чего витамин связывается с другим белком-акцептором (вторым субстрат-связывающим белком) и в таком виде всасывается в кровь. Введение высоких доз витамина В12, также как высокое содержание этого витамина в организме резко снижает его всасывание в тонкой кишке. Эта закономерность проявляется и в отношении других витаминов, высокие разовые дозы которых уменьшают коэффициент всасывания . И, наоборот, при недостатке витаминов в организме их всасывание возрастает. Из этого следует вывод о том, что витамины необходимо вводить равномерно и в достаточных количествах .
Витамин С всасывается в тонкой кишке без изменения. При употреблении нормальных количеств аскорбиновой кислоты всасывается около 75% введенного витамина. С увеличение дозы всасывание витамина начинает заметно уменьшаться . При дозе 300 мг всасывание снижается до 50%, а при дозе 400 и более мг оно снижается до 25% (Громова О.А., 2003).
Биотин в большинстве пищевых продуктов находится в связанной форме и всасывается в кровь после ферментативного гидролиза. Биотин определяется в кале, причем его содержание в фекалиях превышает его поступление с пищей, что свидетельствует об активном синтезе этого витамина кишечными бактериями .
Таким образом, всасывание витаминов в желудочно-кишечном тракте является одним из ключевых этапов ассимиляции и в значительной степени определяет их биодоступность. Полнота и эффективность всасывания витаминов во многом зависят от состояния пищеварительной функции, любые нарушения которой или временные сбои в работе приводят к снижению усвоения (всасывания). Как видно, даже при нормальном состоянии пищеварения всасывание витаминов никогда не достигает 100%. Для отдельных витаминов, например, витамина Е и С всасывание колеблется в пределах 40-75%. В основном все витамины всасываются в тонкой кишке.
С возрастом всасывание витаминов может уменьшаться . Для некоторых витаминов (витамин В12, фолиевая кислота, рибофлавин) важную роль во всасывании может играть желудок, нарушение функции которого приводит к уменьшению усвоения витаминов. Витамины, которые синтезируются кишечными бактериями, частично могут всасываться в толстой кишке, однако значительная их часть теряется вместе с калом. Именно по этой причине в животном мире распространена копрофагия, с помощью которой многие животные восполняют дефицит витаминов. :-)
Большую роль в усвоении витаминов играет микробиоценоз кишечника, так как кишечные бактерии не только осуществляют биосинтез многих витаминов, но и утилизируют или разрушают некоторые из них, например, тиамин или витамин В12. Особенно это относится к патогенным микроорганизмам. Серьезный удар по обеспеченности организма витаминами вызывает антибактериальная химеотерапия , поскольку применение антибактериальных препаратов приводит к массовой гибели бактерий, продуцирующих витамины.
Всасывание витаминов в желудочно-кишечном тракте является необходимым, но недостаточным условием, определяющим их биодоступность. Значительные потери витаминов возможны и на втором этапе ассимиляции, после того, как витамины поступили из просвета кишки в кровь. Что же происходит с ними на этом этапе?
Если витамины всасываются в кровь из состава пищи, и этот процесс протекает достаточно медленно, то они, как правило, успевают утилизироваться в организме , распределяясь по органам и тканям организма и поступая в депо. Однако при использовании витаминных препаратов, в которых содержатся высокие концентрации витаминов в легкой для всасывания форме, картина может измениться. При быстром, массированном поступлении витаминов в кровь, организм не успевает утилизировать их за столь короткий промежуток времени, и их избыток начинает выбрасываться из организма. Основными каналами экскреции избытка витаминов являются почки, желудочно-кишечный тракт и кожа . На этом этапе ассимиляции проявляется общая з акономерность обмена веществ, которая заключается в том, что при недостатке того или иного нутриента в организме, его утилизация увеличивается, а при избытке - уменьшается. Выведение из организма избытка поступивших в него витаминов можно рассматривать как способ защиты . Из этого также можно сделать важный практический вывод о том, что витамины необходимо вводить в организм медленно , не допуская перегрузки систем метаболизма, так как всегда возникает потеря избытка всосавшихся витаминов . Желательно также учитывать реальную потребность организма в витаминах.
Всосавшиеся жирорастворимые витамины с током крови и лимфы поступают в печень, где происходит их первоначальное накопление и депонирование. При этом их избыток удаляется из организма с желчью. После этого часть витаминов может вновь быть реабсорбирована в тонкой кишке. Из печени жирорастворимые витамины транспортируются в различные органы и ткани в составе липопротеинов, которые переносят и другие липиды.
Всосавшиеся водорастворимые витамины также первоначально проходят через печень, где некоторые из них аккумулируются и подвергаются определенным превращениям. Например, тиамин (В1) активно накапливается в печени, где из него в результате фосфорилирования образуется ко-карбоксилаза, которую можно рассматривать как депонированную форму тиамина.
Физиологические колебания экскреции (выделения) из организма витаминов в значительной степени зависят от суточной потребности в них организма. Для водорастворимых витаминов основным каналом экскреции является моча. Естественно, что экскреция витаминов увеличивается при избыточном их поступлении с пищей или в составе витаминных препаратов. Было установлено, что при введении в организм больших доз аскорбиновой кислоты, значительная ее часть не усваивается и выделяется с мочой. При этом ее содержание в организме и в крови выходит на некоторый постоянный уровень (Шилов П.И., Яковлев Т. Н., 1960) Таблица 4.
То же происходит и после парентерального введения витаминов в организм, после которого значительное количество водорастворимых витаминов оказывается в моче. И в этом случае происходит резкая перегрузка организма витаминами, а избыток витаминов выбрасывается из организма. Экскреция избытка витаминов из организма является эффективным способом регуляции потребности.
Отмечено, что у разных людей при одинаковых условиях питания или введения витаминов уровень суточной экскреции витаминов значительно колеблется , что может свидетельствовать о существенных различиях их утилизации организмом. Это может быть связано с различиями в индивидуальной потребности в витаминах и наследственно обусловленными особенностями обмена веществ, что требует неодинакового количества тех или иных витаминов.
Я так понимаю не имеет смысла при обсуждении витаминов вспоминать Нобелевского Лоуреата химика Полинга. Человеческий организм - это не пробирка.
Свежие комментарии