Biodisponibilidade de Nutrientes

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Biodisponibilidade de 
Micronutrientes
Avaliação crítica dos veículos utilizados 
para fortificação
Profa. Dra. Silvia M.Franciscato Cozzolino
FCF-USP
2009
Sumário
� Definições
� Importância da Biodisponibilidade
� Fatores interferentes
� Biodisponibilidade de Minerais e Vitaminas
� Fortificação de Alimentos
� Avaliação crítica veículos para Fortificação
Definição de Biodisponibilidade
� A biodisponibilidade de um nutriente ingerido pode 
ser definida como sua acessibilidade para 
processos metabólicos e fisiológicos normais. Ou 
seja, a eficiência com que um componente da 
dieta é utilizado sistematicamente através de vias 
metabólicas normais.
� A bioeficácia é a eficiência com que os nutrientes 
são absorvidos e convertidos para sua forma ativa.
Definição de Biodisponibilidade
� Em níveis fisiológicos a biodisponibilidade de um 
nutriente pode ter influência para o efeito benéfico.
� Por outro lado, pode afetar a natureza e gravidade 
toxicológica devido ao excesso.
� É expressa em percentagem da ingestão.
� Biodisponibilidade é uma resposta da interação
DIETA – NUTRIENTE - INDIVÍDUO 
Fatores que afetam biodisponibilidade
� Concentração do nutriente
� Fatores dietéticos (matriz alimentar e componentes)
� Forma química
� Interações nutriente –nutriente
� Digestão, transferência, distribuição e 
armazenamento
� Condição nutricional e de saúde do indivíduo
� Perdas por excreção
� Metabolismo e utilização biológica
Fatores a considerar em estudos de 
biodisponibilidade
� Escolha da metodologia
� Efeitos da matriz alimentar na absorção
� Impacto do genótipo na absorção e 
metabolismo
� Efeitos de doses baixas e altas
Importância da Biodisponibilidade (1)
� Ingestão vs. Utilização
� Estabelecimento das recomendações
� Educação nutricional
� Avaliar adequação de dietas para indivíduos 
e grupos da população
� Preparar Guias Alimentares
Biodisponibilidade
� Ingestão
� Estado nutricional
� Biomarcadores
� Efeitos clínicos
Biodisponibilidade de Micronutrientes
�Minerais: 
Cálcio; Ferro, Zinco, Selênio
�Vitaminas:
Vitamina A (carotenóides), Folato, B12 
CÁLCIO
Biodisponibilidade de Cálcio
� Ingestão de Ca (maior determinante da absorção)
� Eficiência de absorção é similar para maioria dos 
alimentos e suplementos (doses pequenas)
� Absorção inibida por oxalatos e fitatos
� Efeito da vitamina D 
� Efeito da ingestão de sódio e proteínas
� Efeito da inulina e oligossacarideos
Conclusões: Biodisponibilidade de Cálcio
� Resultados dos estudos precisam considerar todos 
os fatores interferentes e as dificuldades 
metodológicas.
� As medidas em crianças são especialmente difíceis. 
� Pesquisadores têm mostrado relação entre 
mineralização óssea e receptores de vitamina D 
(VDR) – polimorfismos relacionados. 
� Valores de absorção têm variado de 20 a 30%.
FERRO
Ferro
� Estimativas baseadas em dietas (medidas ingestão 
não muito acuradas)
� Necessidade de avaliar os fatores interferentes: 
fitato, taninos, cálcio, forma química (ferro heme, 
não-heme, outras).
� Necessidade de avaliar fatores potencializadores: 
vitamina C, fator carne.
� Estado nutricional do indivíduo em relação ao 
nutriente
Medidas de biodisponibilidade para Fe em 
dietas completas (WHO/FAO)
� Baixa Biodisponibilidade (5%)
Simples, monótona, à base de cereais, raizes, 
tubérculos, reduzida em carnes, vit.C, peixe e ácidos
� Biodisponibilidade Intermediária (cerca 10%)
Igual a anterior com mais carne, ácidos e vit.C
Igual a de alta biodisponibilidade mas com alto 
consumo de café, chá, e outros inibidores
� Alta biodisponibilidade (cerca 15%)
Dietas diversificadas, com carnes, peixes, vit.C
Fontes de Ferro na alimentaFontes de Ferro na alimentaçãção da o da 
PopulaPopulaçãção Brasileirao Brasileira
Fontes mais importante de ferro para população 
brasileira: feijão (32%) e carnes (20%). Potencial de 
absorção em dietas é da ordem de 1 a 7%. 
Fonte de ingestão animal < 30%. 
Alimentos fortificados
Absorção de Fe não-heme USA 17%
ZINCO
Zinco
Fatores que interferem na absorção de Zn:
� Fitato
� Relação Ca:Fitato:Zn
� Quantidade de Zn ingerido
� Estado nutricional (pode ter efeito menor)
� Idade dos indivíduos
� OBS. Medidas única Refeição vs. Total no dia
Biodisponibilidade de Zn em dieta 
brasileira (Ribeiro,M, Sarkis,J. & Cozzolino,S.)
� Isotopos estáveis 70Zn e 67Zn
� Dieta padronizada oferecida 4x/dia durante 1 semana
� Avaliação bioquímica inicio, após 7 dias do experimento e no final 
(sete dias após o retorno à dieta habitual). A urina de 24hs foi
coletada no 1o. Dia do experimento, outra antes da administração
do isótopo e após 7 dias com dieta padronizada, e por mais 7 dias 
consecutivos para o rastreamento isotópico
Biodisponibilidade Zn cont.
Dietas
� Levou-se em consideração o perfil alimentar do 
grupo
� Adequadas em energia e distribuição dos 
macronutrientes
� Aprovado pelo grupo antes do início do experimento
� Foram adaptadas individualmente para cada 
participante
Biodisponibilidade de Zn cont.
Administração do isótopo
� Após jejum de 12 horas
� Coleta de 20mL de sangue venoso (cateter)
� Administração intravenosa de 2mL de solução 
contendo 70Zn (cateter) seguida de mais 5mL de 
solução salina
� Ao meio dia foi servida refeição aos participantes, 
na qual foi introduzido o 67Zn no feijão (marcado 
extrinsicamente)
Biodisponibilidade de Zn: Avaliações 
realizadas
� Avaliação estado nutricional no início e final do 
experimento – parâmetros bioquímicos
1. Zn plasma
2. Zn eritrócito
3. Zn- urina
� Rastreamento do 70Zn e 67Zn urinário (ICP-MS)
� As dietas foram analisadas
Biodisponibilidade de Zn: Resultados
� N=12 sexo masculino idade 19 a 42 anos
� IMC = 21,14 a 24,68
� Hb g/dL = 12,9 a 15,9
Ingestão habitual:
� Energia = 1784 a 3386 kcal (recomendado 2604 a 3183)
� Fibras = 12,6 a 39,6 g
� Zn = 5,73 a 13,26 mg
� Fe= 11,93 a 20,61 mg
� Ca= 225,08 a 811,97 mg
Biodisponibilidade de Zn: Resultados
Composição média da dieta consumida durante 
os 7 dias da pesquisa
� Energia = 2604 a 3183 kcal 
(recomendado 2604 a 3183)
� Zn = 9,7 a 14,2 mg
� Fe= 7,5 a 13,4 mg
� Ca= 561 a 842 mg
Biodisponibilidade de Zn: Resultados
Composição da refeição marcada
� Energia = 956 + 15,4 kcal 
� Fibras = solúveis = 3,6 g
� insolúveis = 17,2 g
� Fitato = 62,7 mg
� Zn = 5,47 mg
� Fe= 6,0 mg
� Ca= 129,6 mg
Biodisponibilidade de Zn : resultados
Valores de Referência
300 a 600
Valores de Referência
40 a 44
Valores de Referência
70 a 110
6 < 300 (130-297)
6 > 300 (319- 1016)
6 < 40 (31-39)
6 > 40 (41-44)
4 < 70 (57-62)
8 > 70 (79-101)
Zinco na Urina
µg/24hs
Zinco no Eritrócito
µg/g Hb
Zinco no Plasma
µg/dL
Biodisponibilidade de Zn : resultados
415,52,990241,2038412
475,52,989361,1571611
405,52,980441,2192610
355,53,014621,129569
115,53,006661,188488
375,52,992921,200487
125,52,986341,168506
295,53,000021,192565
265,52,989261,178464
155,53,009301,155363
325,53,000421,151882
315,53,034521,157341
% AbsZn dieta67Zn- R70Zn - IVoluntário
Biodisponibilidade de Zn: Conclusões
� A dieta brasileira habitual tem biodisponibilidade de 
zinco considerada de moderada a alta segundo OMS.
� A dieta brasileira habitual não contém fatores 
conhecidos que possam interferir na biodisponibilidade 
de Zn.
Selênio
Selênio
� Altamente biodisponível
� Nos alimentos a forma predominante selenometionina e sua 
absorção é cerca90%
� Absorção em geral varia de 55 a 65%
� As formas químicas (selenato e selenito) utilizadas para 
fortificação e suplementação são menos biodisponíveis
� Selênio de leveduras menos biodisponível
� A quantidade nos alimentos depende das condições 
geoquimicas.
Selênio
Biodisponível
Influência do
Genótipo
Especiação
Absorção/metabolismo
Ingestão
Estado Nutricional
Estabelecimento
Necessidades
individuais
Biodisponibilidade do Se
ÁÁreas pesquisadas: Sereas pesquisadas: Se
FIGURA. Localização dos estados no mapa do Brasil.
AMAZONASAMAZONAS
PARANÁPARANÁ
PARÁPARÁ
CEARÁCEARÁ
PERNAMBUCOPERNAMBUCO
MINAS GERAISMINAS GERAIS
SÃO PAULOSÃO PAULO
RIO GRANDE DO SULRIO GRANDE DO SUL
GOIÁSGOIÁS
ALAGOASALAGOAS
SANTA CATARINASANTA CATARINA
Mato Grosso Sul
A.Martens; Barroncas,I.;Cozzolino,S
Teor de Selênio em Feijões – Brasil
(Martens,A. ,Gonzaga,I & Cozzolino,S. 2002)
Ceará 1,179 µµµµg/g
Pará 0,139 µµµµg/g
Amazonas 1 0,099 µµµµg/g
Pernambuco 0,094 µµµµg/g
Alagoas 0,061 µµµµg/g
Amazonas 2 0,043 µµµµg/g
Minas Gerais1 0,042 µµµµg/g
Minas Gerais 2 0,041 µµµµg/g
Pernambuco 2 0,027 µµµµg/g
São Paulo 1 0,027 µµµµg/g
Mato Grosso Sul 0,020 µµµµg/g
Goiás 0,018 µµµµg/g
São Paulo 2 0,018 µµµµg/g
São Paulo 3 0,016 µµµµg/g
Vitamina A e Carotenóides
Carotenóides
� Matriz alimentar (presença de emulsificantes e 
antioxidantes)
� Cozimento; suave ou agressivo
� Gordura da dieta
� Interação entre carotenóides
� Suplementos > fontes alimentares
� 1 µg vit.A= 12 µg β-caroteno de frutos = 26µg 
β -caroteno de cenouras.
Vitaminas: folato
Biodisponibilidade Folato
� Ácido fólico > biodisponibilidade que folato dos 
alimentos
� Folato alimentos: cerca de 50%
� Ácido fólico ingerido com alimentos: cerca de 85%
� A biodisponibilidade do ácido fólico é cerca de 1,7 
vezes aquela do folato alimentar. 
� Influência genotipo
Vitamina – B12
Vitamina B12
Absorção de Cianocobalamina é variável em 
função da quantidade
1µg 50% abs. 
5 µg 20%
25 µg 5%
� Máxima abs. de uma refeição: 1,5 a 2,5 µg satura os 
receptores
� Média de 50% absorvido por indivíduos adultos
� Fatores individuais importantes (idade, fator 
intrínseco, circulação enterohepática)
Fortificação de Alimentos
Programas de fortificação de alimentos
Informações necessárias:
� Ingestão e estado nutricional dos grupos da população
� Escolha do veículo adequado para fortificação
� Biodisponiilidade dos nutrientes no veículo
� Efeito dos fortificantes na estabilidade e qualidades sensoriais
do alimento
� Simulação do impacto dos níveis de fortificação na adequação 
da ingestão e segurança
� Avaliar eficácia
Allen,L.H. – J.Nutr.136:1055,2006
Veículos utilizados para fortificação
� Sal
� Farinha trigo
� Farinha milho
� Arroz
� Leite e derivados (sorvetes)
� Açúcar
� Óleos
� Biscoitos
� Condimentos: à base de soja 
e molhos 
Nutrientes e Veículos para 
fortificação
� Ca: leite, sorvete, soja, sucos, iogurtes
� Fe: farinha, biscoitos, água
� I: sal de cozinha
� Vitamina A (carotenóides): óleos, margarinas
� Vitamina D: leite, pão
� Folato: farinhas e derivados
� Vitaminas complexo B: biscoitos, farinhas
Biofortificação
Biotecnologia para produção de alimentos mais 
densos em micronutrientes.
� Batata doce 
� Banana
� Milho
� Arroz
� Feijão
Escolha do Veículo 
� Atingir os grupos alvos da população
� Considerar mudanças sensoriais e organolépticas no 
alimento
� Biodisponibilidade
� Custo
� Estabilidade durante a vida de prateleira, embalagem etc..
(Guidelines on Food Fortification with Micronutrients
WHO/FAO 2006)
Escolha do Veículo e do Composto
� Observar a regulamentação local ou internacional 
do alimento (ex. 15% do DRV para fonte e 30% 
DRV para rico - considerar ULs)
� Considerar que um alimento de sabor, cor, aroma, 
desagradável, não será consumido e portanto não 
trará benefícios nutricionais!
(Guidelines on Food Fortification with Micronutrients
WHO/FAO 2006)
Impactos dos Programas
< 50% incidência DTNFolato
< 6% na mortalidade infantil
< 27% incidência de diarréia 
crianças
Zinco
< 20% mortalidade maternaFerro
> 13 pontos no QIIodo 
<23% razão mortalidade
< 70% na cegueira infantil
Vitamina A
ImpactoMicronutrientes
Estado nutricional deficiente
Minerais e vitaminas
Infantes
< peso nascer
Mortalidade
Prejuízo mental
> Risco DCNT
Crianças
Nanismo
< QI
> Infecções
< Crescimento
< produtividade
> mortalidade
Adolescentes
Nanismo
< QI
Fadiga
> Vulnerabilidade a infecções
Gravidez
mortalidade
Complicações perinatais
< produtividade
Adultos
< produtividade
< estado socioeconomico
desnutrição
Idoso
> Morbidade (osteoporose,
< cognitiva, etc..)
> mortalidade
Fourth Report on the World Nutrition Situation, 2000, Geneva.
Conclusões
� A determinação da biodisponibilidade de nutrientes e 
de compostos bioativos é indispensável quando se 
pretende estabelecer recomendações para 
populações sadias e enfermas
� Na fortificação de alimentos deve-se considerar a 
biodisponibilidade do composto no contexto do 
alimento e do hábito alimentar do grupo alvo
smfcozzo@usp.br
Universidade de São Paulo
Faculdade de Ciências Farmacêuticas 
Av. Lineu Prestes, 580 Bloco 14
Cidade Universitária – Butantã – SP
CEP 05508-000 – São Paulo-SP