Wyroby wzbogacone: Wzbogacanie w preparaty witaminowe

Ukryte niedożywienie wynikające z niedoborów składników odżywczych określa się zwrotem „ukryty głód”. Ukryty głód dotyczy zarówno składników mineralnych, jak i witamin i może wystąpić bez deficytu energetycznego w wyniku stosowania diety wysokoenergetycznej, ale o niskiej gęstości odżywczej. Szacuje się, że stan ten dotyka ponad 2 miliardów osób na całym świecie. Przede wszystkim dotyczy grup o niskich i średnich dochodach, których żywienie jest mało różnorodne i ograniczone pod względem wartości odżywczych. Stan ukrytego niedożywienia cechuje się brakiem widocznych objawów niedoboru witamin i minerałów. Aby zapobiegać tym stanom stosowane są różne strategie, takie jak dywersyfikacja diety, suplementacja, biofortyfikacja i wzbogacanie. Z tego też powodu delegaci WHO na 76. Światowym Zgromadzeniu Zdrowia przyjęli uchwałę w sprawie przyspieszenia wysiłków mających na celu zapobieganie niedoborom mikroelementów poprzez bezpieczne i skuteczne wzbogacanie produktów spożywczych. W rezolucji państwa członkowskie zostały zobowiązane do podjęcia decyzji w sprawie wzbogacania żywności. 

Fortyfikacja lekiem na niedobory

Niedobory witamin i minerałów, w szczególności żelaza, kwasu foliowego, cynku, witamin D i A, dotykają 50% dzieci i 67% kobiet w wieku reprodukcyjnym na całym świecie. Są odpowiedzialne za około 7,3% globalnego obciążenia chorobami, a według WHO niedobory żelaza i witaminy A należą do jego 15 głównych przyczyn. Dlatego też Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podkreśla, że istotnym rozwiązaniem tego stanu rzeczy jest wzbogacanie żywności na dużą skalę. Fortyfikacja podstawowych produktów spożywczych zgodnie z krajowymi wzorcami spożycia może przyczynić się do korekcji niedoborów odżywczych i w perspektywie im zapobiegać. 

Jednym z obszarów, w których stosuje się strategię wzbogacania, jest przemysł mleczarski. Produkty mleczarskie są często wzbogacane w witaminy z grupy B (witaminy B12, B6, kwas foliowy), witaminy A i D1. Możliwe jest także stosowanie premiksów witaminowych. Wzbogacanie produktów mleczarskich ma na celu zapewnienie konsumentom łatwego dostępu do niezbędnych składników odżywczych. Dzięki takim działaniom możliwe jest skuteczne zwalczanie ukrytego głodu na całym świecie. 

Wzbogacanie żywności prowadzi do szybkiej minimalizacji niedoborów w populacji, co jednoznacznie prezentują trendy historyczne. Na początku XX wieku w celu eliminacji zaburzeń wolotwórczych w Szwajcarii i w Michigan po raz pierwszy zaczęto wzbogacać sól spożywczą w jod. W latach 30. XX wieku, po rozpoznaniu wielu witamin i ich bioistotności, rozpoczęto na dużą skalę wzbogacanie różnych surowców spożywczych. Mąkę wzbogacano w niacynę (witamina B3), później także w tiaminę (witamina B1) i ryboflawinę (witamina B2). Następnie margarynę wzbogacano w retinol (witaminę A), z kolei do mleka dodawano kalcyferol (witaminę D). Także do cukru dodawano witaminę A (w latach 70. XX wieku między innymi w Gwatemali i Kostaryce). Z kolei w 1996 r. w celu rozwiązania problemu wady cewy nerwowej u noworodków za rekomendacją Agencji ds. Żywności i Leków zaprzestano fortyfikacji mąki witaminami z grupy B na rzecz kwasu foliowego (witaminy B9).

Witamina B12

Niedobory witaminy B12 (kobalaminy) są częstym problemem klinicznym. Najczęściej niedobór kobalaminy może wynikać z przyczyn związanych z jej nieprawidłowym wchłanianiem (choroba Addisona-Biermera, uszkodzenie jelita krętego, stosowanie metforminy lub inhibitorów pompy protonowej) lub niedoborami w diecie (wegańskiej lub wegetariańskiej), przy czym czynniki przyczyniające się do niedoboru są różne w zależności od grupy wiekowej. Zjawisko niedoboru występuje częściej u osób starszych w porównaniu z innymi grupami wiekowymi, zwłaszcza u mężczyzn z wieloma chorobami współistniejącymi lub przebywających w placówkach opieki długoterminowej. Natomiast wśród osób młodszych większą częstotliwość występowania niedoboru witaminy B12 obserwuje się w przypadku osób o dużej masie ciała lub wysokim wzroście. Warto podkreślić, że duże podobieństwo objawów i korelacji do anemii złośliwej obok kobalaminy ma kwas foliowy (witamina B9).

Kwas foliowy

To niezbędna witamina rozpuszczalna w wodzie, naturalnie występująca w żywności, szczególnie w owocach, zielonych warzywach liściastych i wątrobie. Warto nadmienić, że kwas foliowy obecny we wzbogacanej żywności i suplementach diety może mieć wyższą biodostępność niż ten naturalnie występujący. Suplementacja kwasem foliowym pozwala zapobiec wrodzonym niepełnosprawnościom, zwłaszcza wadom cewy nerwowej, ponieważ jest on niezbędny do tworzenia kilku koenzymów w wielu układach metabolicznych, szczególnie do syntezy puryn i pirymidyn, syntezy nukleoprotein i utrzymania erytropoezy. Niedobór kwasu foliowego może wystąpić w następstwie niedoboru witaminy B12 z powodu upośledzenia syntazy metioninowej, co powoduje wychwytywanie kwasu foliowego w postaci metylotetrahydrofolianu i zwiększone wydalanie go z moczem. 

Witamina B6

Kolejną kluczową witaminą z grupy B jest pirydoksyna (witamina B6). Jako koenzym witamina B6 jest kofaktorem w ponad 100 reakcjach enzymatycznych, w tym w metabolizmie węglowodanów, aminokwasów i lipidów. Odgrywa rolę w glukoneogenezie i glikogenolizie. Witamina B6 ma kluczowe znaczenie w syntezie porfiryn, które są prekursorem do syntezy hemoglobiny. Pirydoksyna wpływa na rozwój poznawczy ze względu na jej udział w syntezie neuroprzekaźników i funkcjonowaniu układu odpornościowego oraz na jej rolę w produkcji interleukiny-2. Niedoborowi witaminy B6 często towarzyszą inne niedobory witaminy B: kwasu foliowego i witaminy B12. Niski poziom aktywnej witaminy B6 w osoczu stwierdza się u osób z przewlekłym uzależnieniem od alkoholu, otyłością i niedożywieniem białkowo-energetycznym. Czynniki ryzyka niedoboru witaminy B6 obejmują niewystarczające spożycie, niewystarczające wchłanianie z przewodu pokarmowego, dysfunkcję wątroby i nerek, niedożywienie białkowo-energetyczne i interakcje leków.

Witamina D

Jedną z intensywniej opisywanych w ostatnich latach witamin jest kalcyferol (witamina D), a w szczególności jego plejotropowe (wielokierunkowe) działanie na organizm ludzki. Ze względu na mały potencjał produktów spożywczych jako źródła tej witaminy, istotne znaczenie ma możliwość fortyfikacji, wzbogacania i suplementacji tą witaminą. Oprócz żywności istotnym źródłem witaminy D jest proces syntezy w skórze, warunkiem koniecznym jest tu jednak dostęp do promieni słonecznych w odpowiedniej dawce i odpowiednim czasie. Dawka terapeutyczna witaminy D w aspekcie wad postawy określana jest na poziomie 20 ng/ml 25(OH)D w osoczu, podczas gdy dla działania plejotropowego na poziomie 30–50 ng/ml 25(OH)D w osoczu. Dodatkowo dawki zależą od wieku, masy ciała, czasu ekspozycji na słońce oraz diety i stylu życia. Przyjmuje się, że dawka profilaktyczna dla zdrowej osoby dorosłej wynosi od 800 do 2000 j.m./dobę, zaś za bezpieczną uważa się dawkę do 4000 j.m./dobę. Niestety pomimo wzrostu suplementacji tą witaminą nadal diagnozowany jest istotny niedobór kalcyferolu, który według badań epidemiologicznych utrzymuje się na terenie Polski na poziomie około 90%. Duża biokorelacja występuje pomiędzy witaminą D i witaminą K. Witamina D wspomaga produkcję białek zależnych od witaminy K, ta zależność przekłada się z kolei na stan kości i układu sercowo-naczyniowego. 

Witamina K

Witamina K, podobnie jak witamina D, jest rozpuszczalna w tłuszczach. Witamina K to grupa związków, której podstawą jest 2-metylo-1,4-naftochinonu, w którym na trzeciej pozycji znajduje się zmienny podstawnik alkilowy i występuje w dwóch głównych postaciach: K1 (filochinon) i K2 (menachinon). Istnieje trzecia, syntetyczna postać witaminy K3 (menadion), której stosowanie zastąpiono syntetyczną formą witaminy K1 ze względu na potencjalną toksyczność u niemowląt z niedoborem dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej. Istnieje kilka białek zależnych od witaminy K zaangażowanych w krzepnięcie, rozwój kości i zdrowie układu sercowo-naczyniowego. Niedobór witaminy K może przyczyniać się do znacznych krwawień, słabego rozwoju kości, osteoporozy i zwiększonej liczby chorób sercowo-naczyniowych. Szacuje się, że od 8% do 31% zdrowych dorosłych ma niedobór witaminy K. Jednak bardzo rzadko dochodzi do klinicznie istotnego krwawienia. Przypadki ostrego niedoboru witaminy K dotyczą najczęściej osób z zespołem złego wchłaniania i osób leczonych lekami zakłócającymi metabolizm witaminy K. Z kolei krwawienie z niedoboru witaminy K u noworodków można podzielić na trzy kategorie, zależnie od czasu wystąpienia. Wczesne objawia się w ciągu 24 godzin po urodzeniu, klasyczne pojawia się w ciągu pierwszego tygodnia, a późne pojawia się w okresie od pierwszego do dwunastego tygodnia życia. Dlatego w wielu krajach noworodkom po urodzeniu aplikuje się witaminę K doustnie lub domięśniowo. Warto nadmienić, że suplementacja witaminy D z witaminą K opisywana jest z korzystnym wynikiem zmniejszenia ryzyka złamania kości u kobiet po menopauzie. Jednocześnie doniesienia medyczne wykazują wpływ połączenia suplementacji wysokimi dawkami witaminy K, D i wapnia jako synergizm przekładający się na zmniejszenie ryzyka kumulacji wapnia w tętnicach wieńcowych.