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ALIMENTAZIONE OGGI 05/2010

Biodisponibilità dei nutrienti – ottenere il massimo dagli alimenti

72_2_smallQuando consumiamo un alimento o una bevanda, i nutrienti contenuti vengono rilasciati dalla matrice, assorbiti dal sangue e trasportati ai rispettivi tessuti. Tuttavia, non tutti i nutrienti possono essere utilizzati allo stesso modo. In altre parole, essi differiscono nella loro biodisponibilità. Capire la biodisponibilità di un nutriente aiuta ad ottimizzare le diete e a stabilire gli apporti appropriati dei nutrienti.
Definire la biodisponibilità di un nutriente
 
Esistono diverse definizioni di biodisponibilità di un nutriente, ma in senso lato si riferisce alla proporzione di un nutriente che viene assorbito dalla dieta e usato per le normali funzioni dell’organismo.1,2 I seguenti componenti descrivono i diversi passaggi della via metabolica in cui possono avvenire cambiamenti nella biodisponibilità di un nutriente 1:
  • rilascio del nutriente dalla matrice alimentare fisico-chimica
  • effetti degli enzimi digestivi nell’intestino
  • legame e assorbimento da parte della mucosa intestinale
  • trasferimento attraverso la parete intestinale (attraverso le cellule, all’interno-tra di esse o entrambi) nel sangue o nel sistema linfatico
  • distribuzione sistemica
  • deposizione sistemica (conservazione)
  • utilizzo metabolico e funzionale
  • escrezione (attraverso le urine o le feci)
Come è evidente da questa lista, la biodisponibilità di un nutriente è regolata da fattori interni ed esterni. I fattori esterni comprendono la matrice alimentare e la forma chimica del nutriente in questione, mentre il genere, l’età, lo stato del nutriente e lo stadio della vita (ad es. gravidanza) sono tra i fattori interni. Poichè aspetti quali lo stato del nutriente determinano anche se e quanto di un nutriente venga effettivamente usato, conservato o escreto, alcune definizioni di biodisponibilità si limitano alla frazione di un nutriente che viene assorbita.3
 
La biodisponibilità dei macronutrienti – carboidrati, proteine, grassi – è di solito molto alta fino ad oltre il 90% della quantità ingerita. D’altra parte i micronutrienti, cioè le vitamine e i minerali e i fitochimici bioattivi (ad es. flavonoidi, carotenoidi) possono variare ampiamente nel modo in cui vengono assorbiti e utilizzati. Pertanto, le sezioni seguenti useranno i micronutrienti e i fitochimici come esempi per illustrare i diversi stadi nei quali la biodisponibilità di un nutriente può essere influenzata.
 
Effetti della matrice alimentare e della forma chimica dei nutrienti
 
Il primo passo nel rendere un nutriente biodisponibile è di liberarlo dalla matrice alimentare e trasformarlo in una forma chimica che possa legarsi ed entrare nelle cellule intestinali o passare tra esse. In generale questo viene definito bioaccessibilità.4 I nutrienti sono resi bioaccessibili dai processi di masticazione e dalla digestione enzimatica iniziale dell’alimento nella bocca, insieme all’acido e agli altri enzimi nel succo gastrico dopo la deglutizione e finalmente rilasciati nel piccolo intestino, il principale sito di assorbimento dei nutrienti. Qui, ancora più enzimi, forniti dal succo pancreatico, continuano a degradare la matrice alimentare.
 
In aggiunta ai mezzi  di masticazione ed attività enzimatica dell’organismo, la digeribilità delle matrici alimentari, specialmente dei vegetali, è favorita dalla cottura o dall’omogenizzazione dell’alimento. Per esempio, mentre la carote e gli spinaci crudi sono una buona fonte di fibre alimentari, la loro cottura permette al corpo umano di estrarre anche una più ampia frazione dei carotenoidi contenuti.5
 
I minerali e altri nutrienti esistono in diverse forme chimiche nell’alimento e questo può influenzare la loro biodisponibilità. Un classico esempio è il ferro. In generale, parliamo di circa due tipi di ferro alimentare; ferro eme e non eme. Il primo si trova solo nella carne, nel pesce e nel pollame, mentre il secondo si trova negli alimenti di origine animale e vegetale. Il ferro eme deriva dalle molecole di emoglobina e mioglobina responsabili del trasporto di ossigeno e della conservazione nel sangue e nei muscoli, rispettivamente. Una volta rilasciata dalla matrice alimentare, la molecola eme agisce come un anello protettivo attorno all’atomo centrale di ferro. In tal modo, protegge il ferro dall’interazione con altri componenti alimentari, lo mantiene solubile nell’intestino ed è assorbito intatto attraverso un sistema di trasporto specifico sulla superficie delle cellule intestinali. Al contrario, il ferro non eme è scarsamente solubile a livello intestinale e facilmente influenzato da altri componenti della dieta.2 Perciò solo una piccola parte viene assorbita dalle cellule.  
 
A volte le vitamine e i minerali vengono aggiunti agli alimenti per aumentare il loro valore nutrizionale – un processo chiamato fortificazione. Nel caso della vitamina B o acido folico, che viene spesso aggiunto ai cereali della colazione, alla farina e a certe varietà, questo acido folico aggiunto è di solito più biodisponibile di quello naturalmente presente nell’alimento, comunemente denominato folato alimentare. Gli studi riportano una minor biodisponibilità del 20-70% del folato alimentare (da frutta, verdure o fegato) rispetto all’acido folico sintetico.7 Questo non significa tuttavia che si debba consumare solo alimenti fortificati con acido folico, ma piuttosto che le fonti alimentari naturali come le verdure a foglie verdi possano essere arricchite con alimenti fortificati con questa vitamina per assicurare che le richieste individuali vengano soddisfatte.
 
Promotori della biodiponibilità dei nutrienti
 
I nutrienti possono interagire tra loro o con altri componenti della dieta al sito di assorbimento, provocando sia un cambiamento nella biodisponibilità sia – se i promotori e gli inibitori si eliminano a vicenda – un effetto nullo. I promotori possono agire in modi differenti come mantenere un nutriente solubile o proteggerlo dall’interazione con gli inibitori. Per esempio, dato che i carotenoidi sono liposolubili, aggiungere piccole quantità di grasso o olio al pasto (3-5 g per pasto) migliora la loro biodisponibilità.9 In modo simile la carne, il pesce e il pollame, mentre contengono essi stessi ferro altamente biodisponibile, sono anche noti per aumentare l’assorbimento di ferro da tutti gli alimenti. Sebbene questo ‘fattore carne’ deve ancora essere identificato, è stata suggerita un’influenza della proteina muscolare.10
 
Anche la vitamina C è un potente ‘aiutante’, essendo in grado di aumentare l’assorbimento di ferro di due o tre volte.11 Questo significa, per esempio, che bere un bicchiere di succo d’arancia con una tazza di cereali aiuta l’organismo ad utilizzare una maggiore quantità del ferro contenuto nei cereali.
 
Impatto degli inibitori sulla biodisponibilità dei nutrienti
 
Gli inibitori possono ridurre la biodisponibilità dei nutrienti: i)legando il nutriente in questione in una forma non riconosciuta dai sistemi di assorbimento sulla superficie delle cellule intestinali, ii) rendendo il nutriente insolubile e quindi indisponibile per l’assorbimento, iii) competendo per lo stesso sistema di assorbimento. L’acido fitico è molto abbondante in certi alimenti vegetali (ad es. legumi, cereali integrali, semi, nocciole) e si lega fortemente a minerali come il calcio, il ferro e lo zinco in complessi solubili e insolubili che risultano non disponibili per l’assorbimento.12 I modi per ridurre il contenuto di acido fitico degli alimenti comprendono la fermentazione (ad es. una lievitazione estesa del pane integrale) o l’imbibizione e la germinazione dei legumi.13
 
Un esempio di competizione per lo stesso sistema di assorbimento è l’interazione tra il calcio e il ferro non eme. Entrambi i minerali si legano a un trasportatore sulla superficie delle cellule intestinali assorbenti, ma mentre il ferro non eme entra nelle cellule in questo modo, il calcio si ferma all’ingresso e blocca l’ulteriore passaggio di ferro. Questo effetto è più rilevante quando gli integratori di calcio o di ferro vengono utilizzati esternamente alla preparazione del pasto.14 Pertanto, il consiglio migliore è di usare quegli integratori in tempi diversi della giornata in modo da evitare questa interferenza.
 
L’effetto inibitorio dei costituenti alimentari può essere anche utilizzato in modo vantaggioso, come avviene per i fitosteroli. Questi composti naturali sono estratti da certe piante e aggiunti in dosi più elevate (circa 2 g per porzione) a vari altri cibi (per es. bevande a base di latte fermentato) allo scopo di abbassare l’assorbimento di colesterolo, che sia di origine alimentare o prodotto dall’organismo umano.15 
 
Fattori individuali
 
I fattori interni o legati all’individuo possono essere suddivisi in fattori gastroenterici o sistemici. Il ruolo dei fattori gastroenterici è illustrato dalla via di assorbimento della vitamina B12. Questa vitamina richiede che l’acido gastrico venga rilasciato dalla matrice alimentare e vada incontro ad una serie di legami alla proteina R, alla proteina “fattore intrinseco” (IF) e finalmente all’assorbimento del complesso IF-vitamina B12 nel piccolo intestino.16 La proteina R, IF e l’acido gastrico vengono tutti prodotti nella mucosa gastrica e il declino funzionale di questa mucosa – come può avvenire nella vecchiaia o in alcune condizioni – può compromettere la loro produzione e così la biodisponibilità della vitamina B12.
 
I fattori sistemici comprendono la carenza di un certo nutriente o cambiamenti nello stato psicologico, ad es gravidanza. In entrambi i casi, il corpo può rispondere aumentando la rispettiva via di assorbimento del nutriente o di utilizzo per incontrare l’aumento della richiesta.14 Il calcio e lo zinco sono tra i nutrienti regolati in tal modo. D’altra parte, alcune condizioni infiammatorie o infezioni possono ridurre la capacità di assorbimento dell’intestino. Per esempio, l’assorbimento del ferro è down regolato nelle persone che soffrono di infezioni acute come la comune influenza.17
 
Impatto sull’apporto dei nutrienti
 
Per diversi nutrienti – soprattutto calcio, magnesio, ferro, zinco, folati e vitamina A – la conoscenza della loro biodisponibilità è necessaria per tradurre l’assunzione fisiologica in assunzione alimentare effettiva.14 La grandezza degli aggiustamenti varia in base ai nutrienti, alla dieta abituale e a un numero di fattori correlati al soggetto, la maggior parte dei quali sono difficili da stabilire. Considerando tutte queste influenze, non sorprende che gli apporti alimentari basati sui nutrienti variano tra paesi e istituzioni, ma l’EURRECA Network of Excellence si sforza di standardizzare le metodologie di valutazione in tutta Europa.18
 
Ulteriori informazioni
EURRECA Network of Excellence: www.eurreca.org
 
Bibliografia
  1. Aggett PJ. (2010). Population reference intakes and micronutrient bioavailability: a European perspective. American Journal of Clinical Nutrition 91(suppl):1433S-1437S. doi:10.3945/ajcn.2010.28674C
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Data ultimo aggiornamento del sito 27/08/2014
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