Vas felszívódása nyers és főtt banánban: terepi vizsgálat nőkben használt stabil izotópok felhasználásával

Olga P. García

1 Természettudományi Iskola, Universidad Autonoma de Querétaro, Querétaro, Mexikó

Mara Martínez

1 Természettudományi Iskola, Universidad Autonoma de Querétaro, Querétaro, Mexikó

Diana Romano

1 Természettudományi Iskola, Universidad Autonoma de Querétaro, Querétaro, Mexikó

Mariela Camacho

1 Természettudományi Iskola, Universidad Autonoma de Querétaro, Querétaro, Mexikó

Fabiana F. de Moura

2 HarvestPlus, c/o Nemzetközi Élelmezéspolitikai Kutatóintézet, Washington, DC, USA

Steve A. Abrams

3 Gyermek Táplálkozási Kutatóközpont Gyermekgyógyászati Osztály, Baylor College of Medicine, Houston, USA

Harjeet K. Khanna

4 Trópusi növények és biotermékek központja, Természettudományi és Mérnöki Kar, Queenslandi Műszaki Egyetem, Brisbane, Ausztrália

James L. Dale

3 Gyermek Táplálkozási Kutatóközpont Gyermekgyógyászati Osztály, Baylor College of Medicine, Houston, USA

Jorge L. Rosado

1 Természettudományi Iskola, Universidad Autonoma de Querétaro, Querétaro, Mexikó

Absztrakt

Háttér

A banán számos, magas vashiányos régióban alapvető élelmiszer, és potenciális hordozója lehet a vasi dúsításnak. A vas felszívódása a banánból azonban nem ismert.

Célkitűzés

A tanulmány célja a nyers és főtt banán teljes vasfelszívódásának értékelése volt.

Tervezés

Mexikó vidékéről harminc nőt (34,9 ± 6,6 év) véletlenszerűen osztottak be a két csoport egyikébe, akik mindegyiküket fogyasztották: 1) 480 g/nap nyers banánt 6 napig, vagy 2) 500 g/nap főtt banánt 4 napig. A vasabszorpciót 2 mg 58 Fe és 6 mg 57 Fe referencia dózis külsõ címkézése után mértük. az elemzést ICP-MS alkalmazásával végeztük.

Eredmények

A főtt banán vaskartalma szignifikánsan magasabb volt, mint a nyers banáné (0,53 mg/100 g banán vs. 0,33 mg/100 mg banán) (p Kulcsszavak: vas felszívódása, banán, vashiány

A vashiány és a vérszegénység a világ népességének körülbelül 24,8% -át érinti (1), és következményeik fontos közegészségügyi problémát jelentenek (2). Az alacsony vashasználat, az alacsony vasi biohasznosulás és a fertőző betegségek jelenléte a vashiány fő oka.

A vashiány megelőzésére és csökkentésére irányuló stratégiák közé tartozik a szegénység csökkentése, az egészségügyi rendszerek és az élelmezésbiztonság javítása, a vasveszteség csökkentése, a vas biológiai hozzáférhetőségének javítása az élelmiszerekben és a vasbevitel növelése (3). A kiegészítés, a dúsítás és a bioforrás olyan stratégiák, amelyeket világszerte hajtottak végre a vasbevitel növelése érdekében. A vashiány azonban továbbra is nagyon elterjedt, ami azt sugallja, hogy több stratégiára van szükség a vashiány csökkentésére. Mivel a fejlődő világ legtöbb emberének a növények a fő vasforrás, a vassal dúsított növények termelésének növelnie kell a vasbevitelt, és jelentős hatással van az emberi egészségre.

A banán alapvető élelmiszer a világ számos országában, különösen Latin-Amerikában, Ázsiában és Afrikában, ahol magas a vashiány előfordulása. Ugandában például a reproduktív korú nők 49% -a és a 30 kg/m 2 éves gyermekek 73% -a], bármilyen krónikus betegség, például magas vérnyomás vagy cukorbetegség, bármilyen gyomor-bélrendszeri betegség, vérszegénység (Hb 3 mg/L), krónikus bevitel gyógyszerek közül, ha az elmúlt 3 hónapban olyan mikrotápanyag-kiegészítőket fogyasztottak, amelyek vasat tartalmaztak, terhesek vagy szoptattak, és ha vashiányuk volt (ferritin 58 Fe), amelyet minden nap egyenlően osztottak el a nyers vagy főtt belső vaskoncentráció arányában banán.

Az ételek vasfelszívódását 58 Fe és 57 Fe izotóppal mértük, amint azt Abrams (8) leírta. A banánt külsőleg 2 mg 58 Fe-vel jelöltük a napokban, amikor a banánt kapták. Az izotópokat vákuumzárt üvegcsékben kapták az alanyok, és a nőknek a banán bevitelének felénél el kellett fogyasztaniuk az izotópokat. Az üvegcséket háromszor le kellett öblíteni vízzel, és a nőknek is meg kellett inniuk a vizet. 6,0 mg 57 Fe referenciaadagot és 25 mg aszkorbinsavat narancsleként adtak reggel 2 egymást követő napon keresztül (napi 3 mg) mindkét csoportba tartozó alanyoknak (8 mg teljes izotóp) étkezés nélkül.

Banánkészítés

A két felszívódási vizsgálat során a mexikói Querétaróban, a tanulmányok ugyanazon napján az általános piacról nyert Cavendish-banánt használták. Ezt a típusú banánt azért választották, mert az ausztráliai Queenslandi Műszaki Egyetem Trópusi növények és biotermékek központjában genetikailag módosított vonalak kifejlesztésére szolgálnak a vas felszívódásának növelése ugyanabban a típusban.

A főtt banánt az ugandai matooke néven ismert hagyományos étel alapján készítették el. A hagyományos recept szerint a zöld banánt megpucolták, apróra vágták, majd banánlevélbe tekerték, és 45 percig párolták, amíg elég puha volt a cefre és a tálaláshoz. A főtt banánt reggelente naponta készítették, melegen, szósz és fűszer nélkül. A nyers banánt éretten tálalták, amit sárga héjuk határozott meg.

Antropometria és testösszetétel

A súlyt, magasságot, valamint a derék és a csípő kerületét képzett személyzet két példányban mérte a szokásos eljárások szerint (9). Jelen tanulmányban az elhízást a BMI ≥ 30 kg/m 2, a túlsúlyt pedig a 25-29,9 kg/m 2 (10).

Vas- és fitáttartalom

A vas- és fitáttartalmat a vizsgálatok során használt nyers és főtt banán ismétlődő mintáiban elemeztük. A vastartalmat atomi abszorpciós spektrometriával (Mod AAnalyst 800, Perkin Elmer, CT, USA) elemeztük a megfelelő standardok alkalmazásával. A fitátot kétszer analizáltuk spektrofotometriával, Vaintraub és Lapteva (11) Gao és munkatársai által módosított technikával. (12) Röviden, a fitinsavat savakkal extraháljuk, majd nátrium-sójává alakítjuk, hogy reagáljon a Wade reagenssel (Wade: 0,03% FeCl3 · 6H2O szulfosalicilsav 0,3%), és spektrofotométerrel (Genesis 10 UV, Thermo Electron) 500 nm-en olvassuk le. Corp, Wisconsin, USA).

Biokémiai meghatározások

Éhgyomri vérmintát vénaszúrás útján vettünk minden alanyból. A nőket arra utasították, hogy ne egyenek semmit, legalább 12 órával a vérminta kora reggeli összegyűjtése előtt. A plazmát és a szérumot vérmintákban 1800–2000 fordulat/perc sebességgel 15 percig végzett centrifugálással választottuk el, és az alikvot részeket –70 ° C-on tároltuk későbbi elemzés céljából. A vérelemzés hemoglobint, ferritint és C-reaktív fehérjét (CRP) tartalmazott. Az összes laboratóriumi elemzést két példányban végeztük az UAQ Humán Táplálkozási Laboratóriumában.

A hemoglobint és a teljes vérképet Cell-Dyn (Cell-Dyn 1400, Abbott, EUA) és a megfelelő standardok alkalmazásával határoztuk meg. A ferritint kereskedelmi készlettel (Ferritin, Biosystem, Barcelona, Spanyolország) határoztuk meg, és a CRP-t mennyiségileg meghatároztuk a szérumban nagy kereskedelmi érzékenységű készlet (Spinreact, Sant Esteve de Bas, Spanyolország) alkalmazásával. A ferritint és a CRP-t is spektrofotometriával elemeztük (Genesis 20, Thermo Electron Corp, Wisconsin, USA).

Vas-izotópkészítés

Vasabszorpciós elemzés

A vasabszorpció kiszámításához a vas-izotóp arányokat mértük a Gyermektáplálkozási Kutatóközpont Gyermekgyógyászati Osztályán, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA, nagy felbontású kettős fókuszálású induktív kapcsolt plazma tömegspektrometriával (ICP-MS), korábban leírták (8, 13–15). Az izotóp beadása után 14 nappal mértük az 57 Fe és az 58 Fe vörösvértest (RBC) vas beépülését, és 65 ml/kg átlagos vérmennyiség, a mért hemoglobin koncentráció és az izotóp dúsítás alkalmazásával számoltuk. A becsült vasabszorpciót azzal a feltételezéssel számoltuk, hogy az abszorbeált vas 90% -a beépült a vörösvértestbe (16). A vizsgálati étkezésből felszívódott vas frakcióját a referencia dózishoz viszonyítva kiszámítottuk, rögzített 40% -os referenciaérték-abszorpciót figyelembe véve, hogy figyelembe vegyük a résztvevők vasállapotának különbségeit. Ezután kiszámítottuk a vas felszívódásának teljes mennyiségét úgy, hogy megszoroztuk a frakcionált abszorpciót az étkezés vas tartalmával.

Statisztikai analízis

Tanulmány folyamatábra. BMI, testtömeg-index; Hb, hemoglobin; és CRP, C-reaktív fehérje.

A vizsgálatban felhasznált banán teljes vaskoncentrációját és fitáttartalmát az 1. táblázat ismerteti. A vizsgálatban használt zöld banánok vas- és fitáttartalma 0,468 ± 0,035 mg, illetve 0,36 ± 0,007 mg/100 g banán (száraz anyagra vonatkoztatva). A főtt banánok vaskartalma lényegesen magasabb volt, mint a nyers banáné, és a fitáttartalom az összes banánmintában hasonló volt. Minden csoport banánból származó összes vasfogyasztása 1,6 mg vas/480 g nyers banán és 2,6 mg vagy vas/500 g főtt banán volt.

Asztal 1

Az abszorpciós vizsgálatokban felhasznált nyers és főtt banán összes vas- és fitáttartalma, valamint a fitát-vas moláris arány a

FoodRaw banánFőtt banán P

Vas (mg/100 g banán)	0,33 ± 0,04	0,57 ± 0,02	0,05
Fitát (mg/100 g banán)	0,23 ± 0,02	0,24 ± 0,01	0,482
A fitát és a vas moláris aránya	0,05	0,03

A kiinduláskor a BMI és a hemoglobin koncentráció csoportonként nem különbözött (2. táblázat). A főtt banánt kapó csoportban a ferritin-koncentráció szignifikánsan magasabb volt, mint a nyers banánt vas hozzáadásával (p a

JellemzőkFőtt banánNyers banán P

N	14	15
Kor, évek	35,6 ± 5,5	34,4 ± 7,8	0,539
Súly, kg	61,9 ± 7,6	63,8 ± 5,7	0,347
Magasság, cm	1,5 ± 0,1	1,5 ± 0,03	0,942
Testtömeg-index, kg/m 2	26,1 ± 3,0	26,8 ± 2,4	0,342
Ferritin, µg/l	91,6 ± 20,9	70,2 ± 12,9	0,006
Hemoglobin, g/dL	14,0 ± 0,8	14,4 ± 1,2	0,311

A vas felszívódásának százalékos aránya szignifikánsan magasabb volt a nyersen fogyasztó csoportban (49,3 ± 21,4%), összehasonlítva a nyers banánt fogyasztó csoporttal (33,9 ± 31,4%; p = 0,035) (2. ábra). A főtt banánban és a nyers banánban abszorbeált összes vasmennyiség hasonló volt (0,86 ± 0,41 mg vs. 0,77 ± 0,33 mg; p = 0,525) (3. ábra).

A nők vasfelszívódásának százaléka főtt és nyers banán reggeli fogyasztása után. ○ képviselje a kiemelkedőket.

A nők felszívódott vasának teljes mennyisége főtt és nyers banán reggeli fogyasztása után. ○ képviselje a kiemelkedőket.

A főtt banán résztvevőinek referencia dózisabszorpciója 42,7 ± 17,2%, a nyers banánban pedig 31,9 ± 24,1% volt. Nem figyeltünk meg szignifikáns különbséget a referencia dózis százalékos felszívódásában a csoportok között.

Mivel a csoportok között különbség volt a ferritin-koncentrációban, ANOVA-t végeztek a kiindulási ferritin-koncentrációkhoz igazítva annak megállapítására, hogy a ferritin befolyásolja-e a vas felszívódását; az eredmények nem mutatták a ferritin szignifikáns hatását, és a becsült átlagértékek hasonlóak voltak a kiigazítatlan elemzésekhez. Nem találtak összefüggést a vasabszorpció és a ferritin-koncentráció között (Pearson-korrelációs együttható = 0,105). Nem találtunk összefüggést a referencia dózis (57 Fe) százalékos abszorpciója és a ferritin koncentráció között (Pearson-korrelációs együttható = −0,17).

Vita

A banán vaserősítők hordozójának használata potenciálisan hatékony stratégia lehet a vasbevitel növelésére azokban a populációkban, ahol magas a banánfogyasztás, valamint magas a vashiány és a vérszegénység előfordulása. Jelen tanulmányban a nyers és főtt banánból felszívódott vas teljes mennyisége hasonló volt.

A vizsgált populációban különbséget figyeltek meg a vasállapotban a csoportok között. A ferritin-koncentráció korrigált elemzése azonban azt mutatja, hogy a csoportok közötti különbségek nem befolyásolták a vas felszívódását. Ezenkívül a banánból származó vas felszívódása és a referencia dózis nem volt összefüggésben a ferritin szinttel. Ennek oka valószínűleg az, hogy egyik alanynak sem volt vashiánya. Így a vasállapot különbségei egyik vizsgálati csoportban sem befolyásolják a vas felszívódását. Továbbá, ebben a vizsgálatban a vas felszívódását nem befolyásolta a fitáttartalom. A fitát: vas moláris arány hasonló volt a csoportok között, és jóval alacsonyabb volt az az arány alatt, amelyről ismert, hogy befolyásolja a vas felszívódását (fitát: vas> 1) (17).

A banán összetétele, valamint az érlelés és főzés következtében bekövetkező változások fontos hatással lehetnek a vas felszívódására. A banán jó keményítőforrás, tartalma az érés és a főzés mértékétől függően változik. A nyers banán érése és lágyulása elsősorban az oldhatatlan keményítők hatékony lebomlásának és az oldhatóbb és kisebb szénhidrátok felhalmozódásának köszönhető (18, 19). Tanulmányok kimutatták, hogy az oldható szénhidrátok felhalmozódása körülbelül 4 nappal a betakarítás után jelentős (DAH) (20). Shiga és mtsai. (19) kimutatta, hogy a kezdeti 220 g/kg keményítőmennyiségű banán 180 DA/kg több egyszerű szénhidrát növekedését eredményezte 17 DAH-nál. Állatmodellek kimutatták, hogy a vas néhány oldhatatlan keményítőhöz kötődik, és korlátozza annak felszívódását a bélnyálkahártyában (21). Amikor az érés miatt a keményítő nagy mennyiségű oldható szénhidrátban lebomlik, a vasoldékonyság növekszik. Eredményeink azt mutatják, hogy a nyers banánból származó vasfelszívódás nagy valószínűséggel az oldható szénhidrátok ezen jelentős növekedésének köszönhető, amelyek növelik a vasoldékonyságot. A nyers banánban elfogyasztott vas körülbelül 50% -a felszívódott. Így annak ellenére, hogy a nyers banánnak alacsony a vaskoncentrációja, a felszívódás magas.

A vizsgálat egyik fő korlátja a csoportonként elfogyasztott vas mennyisége. A főtt banánt fogyasztó csoport megközelítőleg 1 mg-kal több vasat fogyasztott a vizsgálat során, mint a nyers banánt fogyasztó csoport. A vizsgálat végén azonban mindkét csoportnak hasonló volt a vas felszívódása, mivel a nyers banán felszívódása szignifikánsan magasabb volt.

Következtetések

Összefoglalva, a teljes vasfelszívódás hasonló mind a főtt, mind a nyers banánban. A banánmátrix nem befolyásolja a vas felszívódását, és potenciálisan hatékony célpontja a vas biofortifikációjának genetikai módosításának. További kutatásokra van szükség annak leírására, hogy a főzés hogyan módosítja a banánmátrixot, és hogy ez hogyan befolyásolja a vas felszívódását.

Köszönetnyilvánítás

Köszönetet mondunk a résztvevőknek, Ana Pérez és Karla Flores táplálkozási szakembereknek, valamint a terepmunkában segítséget nyújtó terepszemélyzetnek.

Összeférhetetlenség és finanszírozás

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget. Jelen tanulmányt támogatta a globális egészség nagy kihívásai, a Bill és Melinda Gates Alapítvány kezdeményezése a Nemzetközi Élelmezéspolitikai Kutatóintézetnek nyújtott támogatás révén (8917. sz. Megállapodás).