Dołącz do czytelników
Brak wyników

ABC prawidłowego żywienia

2 lipca 2020

NR 3 (Czerwiec 2020)

Żywność fortyfikowana żelazem wsparciem dla wegetarian

76

Anemia stanowi jeden z globalnych problemów zdrowotnych współczesnego społeczeństwa. Grupą najbardziej narażoną na zachorowanie są małe dzieci oraz kobiety w ciąży. Na poziomie globalnym ok. 1,62 mld 
ludzi cierpi na niedokrwistość, co odpowiada 24,8% światowej populacji. Według światowej organizacji zdrowia na anemię w 2016 r. cierpiało 42% dzieci poniżej 5. roku życia, 40% kobiet w okresie ciąży oraz 33% kobiet w wieku reprodukcyjnym. Według ostatnich danych w Polsce na niedokrwistość cierpi 27% dzieci w wieku przedszkolnym, 26% kobiet w wieku przedmenopauzalnym oraz tyle samo procent kobiet będących w ciąży. Dane te są niższe w porównaniu z rokiem 1990, jednak utrzymują się nadal na wysokim poziomie [1, 2]. 
Zgodnie z definicją niedokrwistość, czyli inaczej anemia, występuje wtedy, gdy liczba czerwonych krwinek albo stężenie hemoglobiny w surowicy krwi jest niższe niż prawidłowe, co może zaburzać transport tlenu i usuwanie dwutlenku węgla z organizmu. Żelazo jest magazynowane w hemoglobinie oraz jako ferrytyna i hemosyderyna w szpiku kostnym, śledzionie i wątrobie. Prawidłowe wartości tych parametrów są różne w zależności od wieku, płci oraz miejsca zamieszkania. W Chinach przyjmuje się, że prawidłowy poziom hemoglobiny u mężczyzn wynosi 12 g/dl, a u kobiet 11 g/dl, a w czasie ciąży norma spada do 10 g/dl. W Polsce natomiast jako niedokrwistość klasyfikowany jest spadek hemoglobiny u mężczyzn < 13 g/dl, u kobiet miesiączkujących < 12 g/dl i u kobiet będących w ciąży < 11 g/dl. Z kolei w Stanach Zjednoczonych anemia jest diagnozowana w momencie spadku hemoglobiny poniżej 13,5 g/dl u mężczyzn i 12 g/dl u kobiet [3, 4, 5]. Powodem wystąpienia anemii może być zmniejszone wytwarzanie czerwonych krwinek, utrata krwi lub przyjmowanie niektórych leków (zwłaszcza psychotropowych) [4]. Zmniejszenie ilości czerwonych krwinek może być spowodowane chorobami szpiku kostnego, niedoborami żywieniowymi (głównie niska podaż żelaza), talasemią (zaburzenie syntezy hemoglobiny, nieskuteczne tworzenie czerwonych krwinek w organizmie) lub chorobami przewlekłymi [4]. Najczęstszą przyczyną niedokrwistości jest niedobór żelaza (integralna część białek krwi, hemoglobiny). Istnieją jednak inne nieprawidłowości związane z niedokrwistością, takie jak niedobór witaminy B12 lub witaminy A, infekcje pasożytnicze, przewlekłe stany zapalne i choroby dziedziczne [6]. Niedokrwistość spowodowana niedoborem żelaza (ang. iron deficiency anemia, IDA) w okresie dojrzewania może mieć szereg konsekwencji, takich jak upośledzony wzrost, rozwój fizyczny i psychiczny oraz wpływać na obniżoną sprawność fizyczną i zdolność do pracy oraz mierne wyniki w szkole [7]. W metabolizmie żelaza kofaktorem kilku enzymów jest cynk. Kelkitli i wsp. sprawdzili, jak niedobór tego pierwiastka związany jest z IDA. Cynk jest pierwiastkiem śladowym, który funkcjonuje w kilku procesach zachodzących w organizmie, a niedobór cynku pogarsza objawy IDA. U pacjentów z IDA należy rozważyć pomiar zawartości cynku w surowicy i suplementację diety, jeśli to konieczne [8]. Przewlekła utrata krwi podczas menstruacji i zespół złego wchłaniania spowodowany chorobami żołądkowo-jelitowymi mogą powodować IDA u starszych dzieci i młodzieży [9]. Röhrig wraz ze współpracownikami wykazali, że problem anemii spotyka również osoby w podeszłym wieku, a wartość referencyjna hemoglobiny jest niezależna od wieku. Udowodnili oni, że niedokrwistość u pacjentów geriatrycznych ma te same przyczyny (związana z niedoborem składników odżywczych, niezwiązana z niedoborem oraz o nieznanym podłożu) [10]. Engidaye i inni przeprowadzili badania nad przyczynami i powodem rozpowszechniania się niedokrwistości wśród dzieci w wieku przedszkolnym mieszkającymi w Etiopii. Występowanie anemii wśród tej grupy było wysokie i związane z wiekiem i stanem odżywienia dzieci oraz niedokrwistością matek i brakiem bezpieczeństwa żywnościowego w gospodarstwie domowym. 
Na podstawie badań stwierdzono, że należy promować dalsze badania nad niedokrwistością żywieniową, edukację żywieniową w społeczności oraz suplementację diety żelazem wśród narażonych dzieci [11]. Głównym celem badań przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych wśród kobiet o niskim statucie socjoekonomicznym był związek niedokrwistości w czasie ciąży z anemią u niemowląt. 17% kobiet miało niedokrwistość w czasie ciąży, co przełożyło się na wystąpienie anemii u 20% niemowląt. Badanie to dostarcza mocnych dowodów na związek między niedokrwistością matek a niemowląt wśród osób o niskich dochodach. Działania mające na celu zmniejszenie niedokrwistości podczas ciąży mogą być ważną strategią minimalizacji niedokrwistości u dzieci [12].
Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym zaliczanym do grupy składników mineralnych przyjmowanych przez człowieka wraz z pożywieniem. Związek ten występuje również w organizmie człowieka jako składnik hemoglobiny, mioglobiny, enzymów tkankowych oraz ferrytyny. Zapotrzebowanie na żelazo wynosi 10 mg w przypadku mężczyzn i kobiet po 50. roku życia oraz 18 mg w przypadku kobiet, a w czasie ciąży zapotrzebowanie wzrasta do 27 mg, u dzieci zapotrzebowanie zależne jest od płci i wieku [13]. 
W Europie średnie spożycie żelaza wraz z dietą wynosi od 9,4 mg do 17,8 mg/dobę, natomiast w Polsce jest to ok. 12,4 mg/dobę. 
Żelazo pozyskiwane jest przede wszystkim z diety, w postaci hemu lub żelaza niehemowego. Żelazo hemowe jest organiczną formą występującą w produktach pochodzenia zwierzęcego (mięso, drób, ryby i owoce morza). Niehemowa forma żelaza występuje również w produktach odzwierzęcych (jaja oraz ok. 50% żelaza zawartego w czerwonym mięsie, rybach i drobiu) i jest jedyną formą występującą w produktach roślinnych (warzywach, owocach i roślinach strączkowych) oraz produktach fortyfikowanych żelazem [13, 14, 15]. Żelazo bierze udział w wielu reakcjach biochemicznych w organizmie, są to m.in. transport i magazynowanie tlenu, wytwarzanie adenozyno-5′-trifosforanu (ATP), replikacja DNA, transport elektronów). Niedobór żelaza (ang. iron deficiency, ID) jest najczęstszym niedoborem mikroelementów na świecie i najczęstszą przyczyną niedokrwistości (ang. iron deficiency anemia, IDA). Światowe badania wskazują, że 1,62 mld ludzi (> 30% światowej populacji) ma niedokrwistość, a ok. 1 mld może mieć IDA. Niedobór żelaza może wywierać specyficzny wpływ na ośrodkowy układ nerwowy (neuroprzekaźniki, komórki lub osłonkę mielinową) oraz powodować zmniejszony transport tlenu do mózgu. Niedokrwistość spowodowana niedoborem żelaza zdiagnozowana podczas ciąży wiąże się z ryzykiem małej masy urodzeniowej dziecka, wystąpieniem porodu przedwczesnego, umieralnością okołoporodową matek oraz niemowląt i małych dzieci [16, 17, 18]. W Indonezji sprawdzono, jak niski status społeczno-ekonomiczny wpływa na rozpowszechnienia niedokrwistości u dzieci i młodzieży. Anemię stwierdzono u 14%, w tym niedokrwistość spowodowana niedoborem żelaza u prawie 6%, a niedobór żelaza bez niedokrwistości stwierdzono u ponad 18%. Na anemię i niedobór żelaza częściej chorowały dziewczynki niż chłopcy [19]. 
Grupą potencjalnie najbardziej narażoną na wystąpienie anemii spowodowanej niedoborem żelaza są wegetarianie, a w szczególności weganie. Zgodnie z definicją The Vegan Society, weganizm to styl życia, w którym starasz się wyeliminować każdą formę sprawiania cierpienia i wykorzystywania zwierząt dla ludzkich potrzeb (żywność, ubrania itp.). Oznacza to całkowite wyeliminowanie z diety produktów odzwierzęcych (nabiał, mięso itp.) i tych pochodzących z „pracy” zwierząt (np. miód) [20]. Badania wskazują, że osoby stosujące dietę wegetariańską spożywają większe ilości żelaza niż osoby odżywiające się w sposób tradycyjny. Niestety, jest to niehemowa forma żelaza o mniejszej biodostępności. Żelazo niehemowe występuje przede wszystkim w formie utlenionej (Fe3+), która wymaga redukcji do postaci Fe2+, aby mogła być transportowana przez nabłonek jelita. Pierwiastek ten wchłaniany jest głównie w jelicie cienkim, a procent jego przyswajalność zależy głównie od formy występowania. Żelazo hemowe występujące w mięsie wchłania się w ok. 20%, natomiast niehemowe zwarte w produktach zbożowych i roślinach strączkowych wchłania się maksymalnie w 5% [21, 22, 23]. Śliwińska wraz z innymi zbadała spożycie i metabolizm żelaza w grupie wegan, wegetarian oraz osób stosujących dietę standardową. Średnie dzienne spożycie żelaza najwyższe było u kobiet będących na diecie wegańskiej. Stężenie ferrytyny było zmniejszone (ale w granicach normy), a stężenie transferyny wyższe w przypadku kobiet i mężczyzn na diecie wegańskiej i wegetariańskiej w stosunku do osób stosujących standardową dietę. Średni poziom hepcydyny-25 był niższy w grupie kobiet będących na diecie wegetariańskiej w porównaniu z grupą kontrolną, jednak średnie stężenie utrzymywało się w zakresie referencyjnym we wszystkich grupach. Na tej podstawie stwierdzono, że szczególnie w przypadku wegan zaleca się okresowe monitorowanie podstawowych parametrów biochemicznych krwi [24]. Selinger ze współpracownikami ocenili, czy stosowanie suplementów diety zawierających kobalaminę i czas trwania diety wegańskiej wiąże się z ryzykiem niedoboru żelaza i witaminy B12. Wegan cechowały znacznie niższe poziomy kobalaminy, hemoglobiny i ferrytyny, ale wyższe wartości kwasu foliowego i średniej objętości erytrocytów MCV (ang. mean corpuscular volume) w porównaniu do niewegan. Weganie stosujący regularnie suplementy diety mieli podobny poziom kobalaminy/holotranscobalaminy jak nieweganie. Zaobserwowano niższe poziomy ferrytyny i hemoglobiny, jednak dane nie wskazywały na wyższe ryzyko niedoboru żelaza u wegan. Niedokrwistość, zdefiniowana jako poziom hemoglobiny poniżej 130 g/L dla mężczyzn lub 120 g/L dla kobiet, odnotowano u 12,87% uczestników stosujących dietę standardową i 13,6% uczestników stosujących dietę wegańską. Stwierdzono, że weganie są bardziej narażeni na niedobór kobalaminy i ferrytyny, jednak regularne stosowanie suplementów zawierających B12 zmniejsza tę tendencję. Czas trwania diety nie miał wpływu na badane parametry krwi, zalecono jednak regularne monitorowanie poziomu kobalaminy i żelaza w organizmie podczas stosowania diety eliminującej produkty odzwierzęce [25]. Stopień wchłaniania żelaza niehemowego może poprawić równoczesne spożywanie produktów bogatych w witaminę C, gdyż ok. 75 mg kwasu askorbinowego zwiększa absorpcję niehemowego żelaza trzy lub czterokrotnie. Substancjami poprawiającymi wchłanianie żelaza są również kwasy organiczne, karotenoidy, kwas solny, produkty fermentowane, produkty z sfermentowanej soi. Niewielkie ilości kwasu cytrynowego, jabłkowego i winowego, występujące w owocach i warzywach, oraz kwasu mlekowego, występującego w kiszonej kapuście, mogą znacznie zwiększyć wchłanianie żelaza [22, 26, 27]. Pochodna kwasu askorbinowego, kwas erytrobowy (E315), szeroko stosowany jako przeciwutleniacz w przetworzonej żywności, wydaje się prawie dwa razy bardziej skuteczny niż kwas askorbinowy w zwiększaniu wchłaniania żelaza niehemowego [28]. Wchłanianie żelaza niehemowego jest hamowane przez cynk, miedź, mangan, kobalt, nikiel, błonnik pokarmowy, węglowodany, foswitynę, albuminy żółtka jaja, kwas szczawiowy, fosforan, kwas fitynowy, kwas salicylowy, garbniki, polifenole i suplementację wapnia [22, 26, 27]. Występujące w roślinach strączkowych, orzechach i nasionach oraz produktach pełnoziarnistych fityniany wiążą żelazo niehemowe, zmniejszając jego wchłanianie z pożywienia. Podczas procesu tworzenia zakwasu i pieczenia chleba część fitynianów zawartych w mące pszennej ulega hydrolizie, poprawiając ilość biodostępnego żelaza. Z kolei moczenie i kiełkowanie roślin strączkowych, ziaren oraz nasion obniża poziom fitynianu, podobnie jak stosowanie zaczynu do wypieku pieczywa. Fermentowane produkty sojowe (tempeh, miso, natto), a także tofu (koagulowane pochodną kwasu glukonowego) posiadają więcej biodostępnego żelaza niż mąka sojowa. Natomiast absorpcja żelaza z tofu wytrąconego przez sole wapniowe jest niższa w porównaniu z mąką sojową ze względu na wysoką zawartość wapnia. Niektóre badania wykazały, że kwas szczawiowy (obecny w liściach szpinaku i buraka ćwikłowego) może hamować wchłanianie żelaza, jednak ostatnio sugeruje się, że jego działanie jest stosunkowo mało znaczące. Wapń był również uważany za inhibitor zarówno hemowego, jak i niehemowego wchłaniania żelaza, lecz ostatnie badania sugerują, że wapń ma ograniczony wpływ na wchłanianie żelaza (prawdopodobnie z powodu adaptacyjnej odpowiedzi fizjologicznej). Niemniej jednak najlepiej jest unikać spożywania suplementów o wysokiej zawartości wapnia podczas posiłków [27, 29]. 
Od wielu lat poszukiwany jest sposób na zmniejszenie zachorowalności na niedokrwistość. Istnieje kilka technik, jednak wciąż brakuje sposobu, który działałby długoterminowo. Najbardziej skuteczne i działające długotrwało na konkretną grupę jest wzbogacanie żywności w żelazo [30]. Produkty objęte fortyfikacją to najczęściej ryż, pszenica, olej, sól i herbata, ponieważ są one spożywane bez względu na status społeczno-ekonomiczny. Biodostępność różnych form żelaza jest inna, dlatego też do produktu fortyfikowanego należy wybrać formę o dużej biodostępności i odpowiednich właściwościach technologicznych. Największą biodostępność soli żelaza w ludzkim ciele wykazują siarczan żelaza, mleczan żelaza, fumaran żelaza i bursztynian żelaza [2, 31]. Jedną spośród wielu spożywanych roślin poddanych badaniu była ciecierzyca (Cicer arietinum L.), którą wykorzystano jako potencjalny nośnik i produkt fortyfikowany w jony żelaza. Zastosowanie natryskiwania i suszenia tkanki rośliny strączkowej wzbogaconej w różne formy żelaza, w tym: siedmiowodnego siarczanu żelaza(II) (FeSO4∙7H2O), monohydratu siarczanu żelaza (II) FeSO4∙H2O i etylenodiaminotetraoctanu sodu (NaFeEDTA) pozwoliło na uzyskanie produktu fortyfikowanego. Ocena konsumencka wykazała, że ugotowana ciecierzyca wzbogacona NaFeEDTA (zupa i chapatti) uzyskała najwyższą ocenę spośród trzech substancji wzbogacających. Biodostępność żelaza jest wyższa w przypadku zastosowania surowców wzbogaconych do przygotowania potraw. Wzrost stężenia Fe i biodostępności w wzbogacanych produktach z ciecierzycy potwierdził, że produkty te mogą zwiększyć pokrycie dziennego zapotrzebowania na żelazo [32]. W innych badaniach wyprodukowano trzy rodzaje sera typu Cheddar z mleka koziego: ser kontrolny i dwa sery wzbogacone żelazem (siarczan żelaza (RFS) i mikrokapsułkowany siarczan żelaza (LMFS). Sery wzbogacone w żelazo miały na ogół wyższą twardość i gumowatość niż ser kontrolny. Wyższą twardość w serach wzbogaconych w porównaniu z próbą kontrolą można przypisać proteolizie matrycy białkowej i jej wiąz...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy