GLOBAL KNOWLEDGE ARK

Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis

Vitaminai ir mineralinės medžiagos, virškinamumas ir biologinis prieinamumas

Sekite maistinių medžiagų kelią nuo ingrediento sudėties tyrimo per apdorojimą ir virškinimą, atskirdami jų išsiskyrimą, įsiurbimą ir panaudojimą organizmo mitybai.

Pasirengimas ir susiję straipsniai

Bendrieji žinių pagrindai

Straipsnis padės

  • Atskirti sudėtį, virškinamumą, biologinį pasiekiamumą ir biologinį prieinamumą.
  • Paaiškinti, kodėl maisto struktūra ir apdorojimas veikia aprūpinimą maistinėmis medžiagomis.
  • Apskaičiuoti maistinių medžiagų išlikimą ir laboratorijoje išsiskyrusią dalį pagal nurodytus skaičiavimo pagrindus.

Sudėties tyrimas atsako į pirmąjį klausimą

Dviejuose pupelių produktuose gali būti nurodytas toks pat geležies kiekis. Tai nepatvirtina, kad žmogus iš kiekvieno jų įsisavina tokį pat kiekį. Sudėties tyrimas parodo, ko yra tiriamoje medžiagoje. Norėdami suprasti, kaip maistinės medžiagos pasiekia organizmą, stebėkite, kaip apdorojimas ir virškinimas keičia tą medžiagą.

Vitaminams ir mineralinėms medžiagoms paprastai nurodomi gerokai mažesni kiekiai nei pagrindinėms maisto sudedamosioms dalims. Miligramus ir mikrogramus būtina skirti: 1 mg lygu 1 000 µg. Svarbus ne tik išmatuotas maistinės medžiagos kiekis, bet ir jos cheminė forma bei maistas, kuriame ji yra. Žmogaus poreikiai ir klinikinis atsakas nagrinėjami temoje „Mityba“; šiame straipsnyje aptariamos ingredientų savybės ir tyrimų duomenys.

Pirmiausia išsiskyrimas, paskui absorbcija

Virškinant maistas skaidomas fiziškai ir chemiškai. Baltymų ir kitų didelių molekulių virškinamumas nusako skaidymo ir įsiurbimo mastą, įvertintą konkrečiu metodu. Visada klauskite, ką metodas iš tikrųjų matuoja; medžiagos išnykimas iš bandomosios sistemos savaime neįrodo, kad ji buvo naudingai absorbuota.

Biologinis pasiekiamumas apibūdina medžiagos išsiskyrimą iš maisto matricos tokia forma, kuri potencialiai gali būti absorbuota. Biologinis prieinamumas apima ir tolesnius etapus: maistinė medžiaga turi būti absorbuota ir tapti prieinama organizmui panaudoti. Šie terminai apibūdina susijusius etapus, o ne tarpusavyje pakeičiamus procentinius dydžius. Vien laboratorinio išsiskyrimo tyrimo rezultatas negali parodyti, kiek medžiagos pasiekia žmogaus audinius.

Svarbi struktūra ir greta esantys junginiai

Maisto struktūra gali riboti jo sudedamųjų dalių pasiekiamumą; apdorojimas gali ją pakeisti. Dalelių smulkinimas nėra tas pats, kas maistinės medžiagos suardymas ar susidarymas. Svarbu nustatyti, koks pokytis įvyko ir kaip jis veikia konkrečią sudedamąją dalį.

Neheminė geležis iliustruoja kitą mechanizmą. Askorbo rūgštis gali sustiprinti jos absorbciją, o fitatai ir kai kurie polifenoliai tam tikromis sąlygomis gali ją slopinti. Vien sudėties etiketėje nurodytas kiekis šių sąveikų neatskleidžia. Jų poveikis taip pat priklauso nuo valgio ir žmogaus, todėl šių sąveikų negalima pakeisti vienu fiksuotu absorbcijos procentu, taikomu kiekvienam augaliniam ingredientui.

Tai priežastis išnagrinėti produkto receptūrą, o ne nurodymas vartoti papildą ar atsisakyti kurios nors maisto produktų grupės. Išmatuotas bendras kiekis ir absorbcijos tyrimas atsako į skirtingus klausimus.

Apdorojimas keičia kiekį ir koncentraciją

Vitaminas C tirpsta vandenyje, o laikant ar gaminant maistą jo gali sumažėti. Gaminamas maistas taip pat gali sugerti arba prarasti vandens. Todėl po apdorojimo didesnė maistinės medžiagos koncentracija gali būti nustatoma kartu su mažesniu bendru jos kiekiu.

Tarkime, hipotetinis 100 g ingredientas turi 40 mg maistinės medžiagos. Po apdorojimo išlikusi valgomoji dalis sveria 80 g ir turi 32 mg. Išlikusi dalis yra 32/40×100 = 80%. Tačiau koncentracija išlieka 40 mg kiekvienuose 100 g, nes 32/80×100 = 40. Diagramoje parodyti abu pokyčiai; nepakitusi koncentracija neįrodo, kad išliko visas maistinės medžiagos kiekis.

Naudokite faktinius žalio ir paruošto maisto svorius bei juos atitinkančius analizės duomenis. Iš kito maisto produkto ar gaminimo būdo perimtas išlikusios dalies įvertis turi neapibrėžtį. Nei nepakitusi koncentracija, nei patraukli tekstūra neleidžia galutinai spręsti, kiek maistinių medžiagų gaus organizmas.

Kiekis mažėja, koncentracija nekinta

Kiekis mažėja, koncentracija nekintaIšgalvotame apdorojimo pavyzdyje iš 100 g produkto, kuriame yra 40 mg maistinės medžiagos, gaunama 80 g produkto, kuriame yra 32 mg maistinės medžiagos. Išlieka 80% maistinės medžiagos, o abiem atvejais koncentracija yra 40 mg 100 g produkto. Hipotetinė maistinės medžiagos kiekio apskaita; neteikiama jokių teiginių apie realaus maisto maistinės medžiagos išlikimo koeficientą, gaminimo rekomendacijas ar įsisavinimo rezultatus.Neapdorotas: 100 g, 40 mgPradinė koncentracija: 40 mg 100 gproduktoParuoštas: 80 g, 32 mgŠiame išgalvotame pavyzdyjefaktiškai išlikusi valgomoji dalisIšliko 80%32/40×100 palygina maistinėsmedžiagos kiekius40 mg / 100 g32/80×100 palygina kiekį sugalutine maisto masesąlygojenurodytasapdorojimosukeltaspokytispadalyti išpradinio kiekiopadalyti išgalutinės masės
Hipotetinė maistinės medžiagos kiekio apskaita; neteikiama jokių teiginių apie realaus maisto maistinės medžiagos išlikimo koeficientą, gaminimo rekomendacijas ar įsisavinimo rezultatus.
Skaityti schemos paaiškinimą

Išgalvotame apdorojimo pavyzdyje iš 100 g produkto, kuriame yra 40 mg maistinės medžiagos, gaunama 80 g produkto, kuriame yra 32 mg maistinės medžiagos. Išlieka 80% maistinės medžiagos, o abiem atvejais koncentracija yra 40 mg 100 g produkto.

Dalys

Neapdorotas: 100 g, 40 mg
Pradinė koncentracija: 40 mg 100 g produkto
Paruoštas: 80 g, 32 mg
Šiame išgalvotame pavyzdyje faktiškai išlikusi valgomoji dalis
Išliko 80%
32/40×100 palygina maistinės medžiagos kiekius
40 mg / 100 g
32/80×100 palygina kiekį su galutine maisto mase

Ryšiai

  • Neapdorotas: 100 g, 40 mg → Paruoštas: 80 g, 32 mg: sąlygoje nurodytas apdorojimo sukeltas pokytis
  • Paruoštas: 80 g, 32 mg → Išliko 80%: padalyti iš pradinio kiekio
  • Paruoštas: 80 g, 32 mg → 40 mg / 100 g: padalyti iš galutinės masės

Virškinimo modelis turi apibrėžtas taikymo ribas

Standartizuotas laboratorinis virškinimo modelis leidžia maistą paeiliui veikti burnai, skrandžiui ir žarnynui būdingomis sąlygomis ir išmatuoti išsiskyrusias maistines medžiagas arba skilimo produktus. Tai padeda palyginti receptūras kontroliuojamomis sąlygomis. Statiniame modelyje kiekvieno etapo sąlygos yra pastovios, todėl jis negali atkurti visų kintančių virškinimo ypatybių.

Jei ataskaitoje teigiama, kad maistinės medžiagos išsiskyrė daugiau, paklauskite, ar buvo matuojamas jos išsiskyrimas į virškinimo mišinį, pernaša per žarnyno modelį, ar absorbcija žmogaus organizme. Šie stebėjimai pagrindžia skirtingas išvadas. Laboratorinis eksperimentas yra vertingas ir nebūdamas išsamiu poveikio žmogui tyrimu; jo taikymo ribos turi būti nurodytos greta rezultato.

Sukurkite įrodymų grandinę

Užrašykite ingrediento paruošimo būdą, kiekį, cheminę formą, kai ji svarbi, ankstesnį apdorojimą ir analizės metodą. Tada pridėkite duomenis apie kitą etapą, kuris iš tikrųjų buvo tirtas. Aiškiai atskirkite sudėties matavimus, išlikimo skaičiavimus ir virškinimo tyrimus, užuot sujungę juos į vieną įspūdingą rodiklį.

Naudingas palyginimas gali leisti padaryti išvadą, kad pagal tam tikrą receptūrą paruoštame produkte išlieka daugiau maistinės medžiagos arba kad jos daugiau išsiskiria taikant nurodytą laboratorinį metodą. Norint nustatyti, ar toks produktas tenkina žmogaus poreikius, reikia platesnių mitybos mokslo duomenų. Nurodyti dar neišaiškintą etapą yra naudingiau nei numatyti naudą remiantis vien analize.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Vienoda koncentracija gali slėpti nuostolį

Hipotetiniame 100 g ingrediente yra 40 mg maistinės medžiagos; paruoštoje 80 g porcijoje yra 32 mg. Kokia dalis išliko ir kokia yra galutinė koncentracija?

  1. Išlikusi dalis = 32/40×100 = 80%.
  2. Galutinė koncentracija = 32/80×100 = 40 mg / 100 g.
  3. Pradinė koncentracija taip pat buvo 40 mg / 100 g; išmatuotoje valgomojoje porcijoje neišliko 8 mg.

Išliko 80%, nors koncentracija nepakito. Šis atvejis neatskleidžia, ar trūkstamas kiekis suiro, ar buvo pašalintas su išmesta medžiaga.

Įvardykite laboratorinio tyrimo rodiklį

Hipotetinis laboratorinis virškinimo bandymas pradedamas turint 10 mg maistinės medžiagos, o apibrėžtoje išsiskyrusioje frakcijoje aptinkama 4 mg. Ką galima apskaičiuoti?

  1. Vardiklyje naudokite išmatuotą pradinį kiekį: 4/10×100 = 40%.
  2. Vadinkite tai dalimi, išsiskyrusia taikant šį metodą.
  3. Nevadinkite jos absorbcija žmogaus organizme ar maistinės medžiagos panaudojimu organizme.

Taikant šį metodą nustatytas 40% išsiskyrimas. Vien iš šio matavimo negalima nustatyti absorbcijos procento ar poveikio sveikatai.

Pasitikrinkite supratimą

  1. Ar 500 µg ir 500 mg yra vienodi kiekiai?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne; 500 µg yra 0.5 mg.

    Viename miligrame yra 1 000 mikrogramų; praleidus matavimo vienetą, kiekis pasikeičia 1 000 kartų.

  2. Ar galima nekeistą termiškai neapdoroto maisto sudėtį taikyti termiškai apdorotam produktui, kurio vandens kiekis ir maistinių medžiagų išlikimas skiriasi?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Nustatykite paruošto produkto porciją ir atskirai įvertinkite galutinę masę bei išlikusį maistinės medžiagos kiekį.

  3. Taikant laboratorinį metodą, iš B mišinio išsiskiria daugiau geležies. Ar tai patvirtina, kad B mišinys apsaugo žmones nuo geležies trūkumo?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Išsiskyrimas yra ankstesnio etapo vertinamoji baigtis; absorbcija žmogaus organizme, panaudojimas, suvartojimas ir poreikiai nenustatyti.

Svarbiausios mintys

  • Įrodymų apie maistinių medžiagų patekimą į organizmą rinkimas prasideda nuo išmatuoto kiekio.
  • Išsiskyrimas, absorbcija ir panaudojimas yra skirtingi etapai.
  • Išlikusį kiekį lyginkite atskirai nuo koncentracijos.
  • Nurodykite kiekvieno virškinimo tyrimo vertinamąją baigtį ir ribotumus.

Šaltiniai

Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.

  1. NIH Office of Dietary Supplements2 šaltiniai
    1. Iron: health professional fact sheetNIH Office of Dietary SupplementsŽinynasods.od.nih.govSkaityti šaltinį
    2. Vitamin C: health professional fact sheetNIH Office of Dietary SupplementsŽinynasods.od.nih.govSkaityti šaltinį
  2. Food composition data, chapter 10 (second edition, 2003)H. Greenfield, D. A. T. SouthgateŽinynasfao.orgSkaityti šaltinį
  3. INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion (2019)André Brodkorb, Lotti Egger, Marie Alminger, international INFOGEST collaboratorsTyrimo santraukanature.comSkaityti šaltinį