Что такое биодоступность количество

Дифференцированный подход к выбору растворимых кальциевых препаратов второго поколения

Результаты фундаментальных и клинических исследований показывают, что роли кальция в организме вовсе не ограничены поддержкой структуры костей. Препараты кальция (часто в сочетании с витамином D) используются для профилактики остеопороза, остеопении, пере

The results of basic and clinical studies indicate that the role of calcium in the body is not limited only to support of the bone structure (prevention of osteoporosis, osteopenia, fractures, often in combination with vitamin D). Calcium is also used for the increase resistance to cancer, eliminating seizures, arrhythmias, normalization of blood pressure, prevention of atherosclerosis and in aesthetic medicine. Accordingly, there is need for the use of such such calcium preparations as to prevent calcium deficiency and which could be used by a wide range of patients — men, women, pregnant, nursing, children from 3 years of age and adolescents. Calcium presented by inorganic (1st generation) and organic calcium salts (second generation), soluble and insoluble forms. Undeniable advantages of the preparations of 2nd generation are high efficiency (including high bioavailability and its independence on the acidity of gastric juice) as well as safety (reduced risk of kidney stones, cancrophilia and constipation). Soluble calcium supplements on the basis of citrate and lactate do not reduce the acidity of the stomach and, therefore, have a beneficial effect on the absorption of other micronutrients. In this paper we consider the prospects for the use of soluble calcium preparations on the on the basis of calcium citrate.

Недостаточная обеспеченность организма ионами кальция является фактором риска ряда хронических патологий, включая нарушения метаболизма костей, функционирования мышц, эндотелия, иммунной и сердечно-сосудистой систем. По данным Всемирной организации здравоохранения, содержание кальция в питьевой воде является одним из фундаментальных факторов, определяющих состояние здоровья человека на уровне популяций [1].

Однако питьевая вода в подавляющем большинстве географических регионов содержит количество кальция, заведомо недостаточное для компенсации суточной потребности организма (1000 мг/сут для взрослых). Кроме того, доступная большинству людей питьевая вода проходит многократные циклы очистки от органических примесей и токсичных «тяжелых» металлов — свинца, ртути, кадмия. В ходе очистки и без того невысокое содержание кальция существенно снижается. По этой причине возникает необходимость насыщать питьевую воду необходимыми для здоровья макро- и микроэлементами, прежде всего кальцием, с использованием специальных препаратов.

С фармакологической точки зрения, поступление кальция в организм в виде водного раствора имеет ряд существенных преимуществ. Во-первых, кальций уже находится в растворенном состояниии (в отличие, скажем, от таблеток нерастворимого карбоната кальция). Во-вторых, в водном растворе отсутствуют лиганды, мешающие усвоению кальция (например, в пищевых продуктах присутствует значительное количество фитиновой кислоты, переводящей ионы кальция в нерастворимую и низкоусвояемую форму). В-третьих, поступление воды с ионами кальция в растворе препарата способствует решению проблемы недостаточного потребления жидкости (взрослый человек должен выпивать не менее 2–2,5 л/сут чистой питьевой воды). В-четвертых, водный раствор кальция может быть обогащен специальными синергидными микронутриентами, улучшающими фармакокинетику и фармакодинамику кальция.

В настоящей работе обсуждаются особенности препаратов кальция, которые обязательно надо учитывать при их назначении, чтобы применение было максимально эффективным и безопасным. Последовательно рассмотрены результаты исследований обеспеченности кальцием различных популяций, особенности фармакологии различных препаратов кальция и целевое назначение растворимых препаратов органического кальция. Приведены данные клинико-эпидемиологических исследований и доказательной медицины.

Обеспеченность кальцием различных популяций

Рекомендуемое в РФ суточное потребление (РСП) кальция составляет в среднем 1000 мг/сут для взрослых, для лиц старше 60 лет — 1200 мг/сут. Физиологическая потребность для детей — от 400 до 1200 мг/сут [2]. РСП в других странах лежат в сравнимых интервалах значений (табл., рис. 1).

Проведенные в разных странах клинико-эпидемиологические исследования показывают, что среднесуточное потребление кальция среди различных слоев населения составляет 500–1000 мг/сут и редко превышает РСП.

Таким образом, имеющиеся клинико-эпидемиологические данные показывают, что потребление кальция недостаточно. Нормализация потребления кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Клиническая фармакология препаратов кальция на основе неорганических и органических солей

Компенсация дефицита кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Существенной проблемой для проведения наиболее эффективной и безопасной компенсации диетарного дефицита кальция является выбор фармакологической субстанции (соли кальция) и фармацевтической формы кальция (таблетки, драже, раствор для питья). В настоящем разделе приведены пролего?мены для дифференцированного подхода к выбору безопасных и эффективных препаратов кальция.

Усвоение кальция из препаратов зависит от таких факторов, как 1) субстанция кальция, 2) доза кальция, 3) режим приема, 4) рН желудочного сока и, конечно же, 5) совместный прием с другими препаратами. В соответствии с субстанцией, выделяют неорганические (1-е поколение) и органические (2-е поколение) препараты кальция. Подавляющее большинство препаратов кальция 1-го поколения представлены карбонатом кальция, который нерастворим в воде и требует определенного диапазона кислотности среды (pH) для усвоения. Органические препараты кальция (2-е поколение) лучше растворяются в воде, существенно меньше зависят от рН желудочного сока и характеризуются более высокой биодоступностью, чем таблетированные формы [4].

Неорганические соли кальция

Карбонат кальция

Карбонат кальция — наиболее распространенная одна из самых дешевых форм кальция, которая широко используется в медицине в качестве антацида [5]. Антациды действуют на поверхности слизистой желудка, нейтрализуя соляную кислоту желудочного сока (HCl). При нейтрализации соляной кислоты часть антацида на основе карбоната кальция растворяется в соответствии с уравнением:

Образующийся хлорид кальция всасывается эпителиоцитами желудка и поступает в кровь. Большая же часть карбоната кальция остается нерастворенной и продвигается с кишечным транзитом в толстый кишечник. Поэтому усвоение карбоната кальция в значительной степени зависит от кислотности желудка (лучшее усвоение наблюдается при более низких рН [6]) — ведь карбонат кальция нерастворим в воде и его усвоение в организме происходит исключительно за счет взаимодействия с HCl желудочного сока. Значимое усвоение кальция из карбоната кальция следует ожидать только у пациентов с повышенной кислотностью желудка.

Органические соли кальция

Лактат кальция

Лактат кальция — характерный компонент зрелых сыров. Лактат кальция может усваиваться при различных значениях рН, и эту форму кальция можно принимать вне зависимости от приема пищи. Лактат кальция успешно нивелирует недостаточные эффекты воздействия эстрогенсодержащих препаратов на минеральную плотность костной ткани [7]. Однако прием только препаратов лактата кальция не может обеспечить полное удовлетворение кальциевой потребности.

Глюконат кальция

Глюконат кальция используется как топическое средство или в виде раствора для инъекций [8, 9]. При определенном методе лечения глюконат кальция способен физиологически стимулировать высвобождение активной формы молекулы кальцитонина из парафолликулярных C-клеток [10], характеризуется отчетливым позитивным воздействием на функцию почек, проявляя сосудорасширяющие и натрий­уретические свойства [11]. Также глюконат кальция является эффективной и безопасной пероральной формой кальция для повышения плотности костной массы у недоношенных новорожденных [12].

Цитрат кальция

Цитрат кальция является исключительной по своей эффективности и безопасности формой кальция. Во-первых, цитрат кальция полностью растворяется в воде. Во-вторых, кальций из цитрата усваивается независимо от приема пищи или кислотности желудочного сока. Химические свойства цитрата кальция делают его препаратом первого выбора у пациентов с пониженной кислотностью желудочного сока, а также у пожилых больных и пациентов, употребляющих антациды и ингибиторы протонной помпы. В-третьих, цитрат-анион сам по себе имеет собственно физиологическое значение, являясь основным субстратом центрального энергетического цикла каждой клетки — цикла Кребса. В-четвертых, цитрат-анион способствует снижению риска образования камней в почках и, более того, способствует растворению почечных камней [13].

Синергия свойств компонентов Кальций Д₃ Сандоз® Остео, предлагающего как потребление высокоусвояемых органических солей кальция, так и витамина D, позволяет принимать его для компенсации дефицита кальция, и состояний, связанных с дефицитом этого элемента: для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, для снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период.

Цитрат кальция (1200 мг/сут) в сочетании с витамином D (800 мг/сут) снижает риск развития переломов [16]. Метаанализ включал 17 плацебо-контролируемых исследований (n = 52 625) и показал, что сочетание солей кальция с витамином D сокращает риск переломов всех типов на 13% [17]. Сравнительный метаанализ 15 клинических исследований, в которых проводилось сравнение биодоступности карбоната кальция и цитрата кальция, суммарно включил 184 пациента и показал лучшую биоусвояемость цитрата кальция. В соответствии с результатами метаанализа, абсорбция кальция из цитрата кальция была достоверно выше, чем из карбоната кальция: на 20% в среднем по выборке, на 24% в категории «А», на 27% при приеме на пустой желудок и на 22% при приеме во время еды [18].

Цитрат-анион и сам по себе способствует нормализации метаболизма кости. Рандомизированное исследование пожилых пациентов без остеопороза (n = 201, 65 лет и старше) показало, что долговременный прием цитрата калия (4,5 г/сут в течение 2 лет) способствовал наращиванию минеральной плотности кости (в среднем на 1,7 ± 1,5%, 95% доверительный интервал (ДИ) 1,0–2,3, p лактат кальция > глюконат кальция).

Растворимые препараты кальция на основе органических солей, выпускаемые, в частности, компанией «Сандоз» в форме шипучих таблеток, полностью растворяются в воде и поэтому гораздо лучше усваиваются, чем нерастворимые карбонат или фосфат кальция. Кальций Сандоз® Форте (1000 мг/табл. элементарного кальция в виде органических солей) может применяться для профилактики и лечения дефицита кальция среди широкого круга пациентов, включая беременных, женщин в период лактации и детей после трех лет. БАД Кальций Д₃ Cандоз® Остео (органические соли кальция в сочетании с витамином D) предназначен для снижения риска развития остеопороза, в том числе для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, связанных с дефицитом кальция; для поддержания нормального уровня кальция и витамина D с целью снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период. Таким образом, в современной фармакологии наметился переход к максимально естественной компенсации дефицита кальция в виде использования водных растворов полностью растворимого и быстроусвояемого цитрата кальция.

Литература

* ГБОУ ВПО ИвГМА МЗ РФ, Иваново
** РСЦ Международного института микроэлементов ЮНЕСКО, Москва
*** ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

Источник

Йод: функции, формы и нормы потребления

Краткая информация о биодоступной форме йода и его нормах потребления

Формы поступления йода

Микроэлемент йод участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образование гормонов (тироксина Т4 и трийодтиронина Т3). Необходим для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, митохондриального дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов, правильного развития скелета и центральной нервной системы у плодов и младенцев. Недостаточное поступление приводит к эндемическому зобу с гипотиреозом и замедлению обмена веществ, артериальной гипотензии, отставанию в росте и умственном развитии у детей. Потребление йода с пищей широко варьирует в различных геохимических регионах: 65—230 мкг/сутки.

Главными составляющими нормальной деятельности щитовидной железы являются йод и аминокислота тирозин. Приблизительно из 30 мг йода, присутствующего в организме человека, 1/3 сосредоточена в щитовидной железе. Так, основной ее гормон – тироксин (Т4) на 65% состоит из йода. В периферических тканях, главным образом в печени и почках, он превращается в биологически более активный трийодтиронин (Т3) (цифра указывает на количество атомов йода в молекуле вещества), который как раз непосредственно влияет на обмен веществ на уровне клетки.

Источники Йода. Морские водоросли (такие как ламинария, нори, комбу и вакаме) являются одним из лучших пищевых источников йода, но его содержание весьма изменчиво. Другие хорошие источники включают морепродукты, молочные продукты (частично из-за использования йодных кормовых добавок и йодофорных дезинфицирующих средств в молочной промышленности), зерновые продукты и яйца. Молочные продукты, особенно молоко, и зерновые продукты являются основными источниками йода в рационе. Йод также присутствует в грудном молоке человека и детских смесях. Фрукты и овощи содержат йод, но его количество варьируется в зависимости от содержания йода в почве, использования удобрений и методов орошения. Концентрации йода в растительной пище могут варьироваться от 10 мкг/кг до 1 мг/кг сухой массы. Эта изменчивость, в свою очередь, влияет на содержание йода в мясе и продуктах животного происхождения, поскольку влияет на содержание йода в продуктах, которые потребляют животные. Содержание йода у разных видов водорослей также сильно различается.

Йод редко встречается как элемент, а скорее как соль; по этой причине его называют йодидом, а не йодом. Йод в пище и йодированная соль присутствуют в нескольких химических формах, включая соли натрия и калия, неорганический йод (I₂), йодат и йодид, восстановленную форму йода. Йодид быстро и почти полностью всасывается в желудке и двенадцатиперстной кишке. Йодат восстанавливается в желудочно-кишечном тракте и всасывается в виде йодида. Когда йодид попадает в кровообращение, щитовидная железа концентрирует его в подходящих количествах для синтеза гормонов щитовидной железы, и большая часть оставшегося количества выводится с мочой. У здорового взрослого человека, насыщенного йодом, содержится около 15–20 мг йода, 70–80% которого содержится в щитовидной железе.

Многие поливитаминные / минеральные добавки содержат йод в форме йодида калия или йодида натрия, в то время как ВОЗ рекомендует использовать йодат калия из-за его большей стабильности. Биологически активные добавки йода или йодсодержащих водорослей (морские водоросли) также доступны. Однако предпочтение ВОЗ отдает органическим формам любых питательных выеществ.

Органический йод в пробиотиках

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что бифидо- и пропионовокислые бактерии являются наиболее перспективными объектами для биотехнологического получения органических форм йода, что повышает биодоступность данного микроэлемента и значительно понижает его токсичность.

О Йодпропиониксе и Йодбифивите. Как известно, реакция йодирования может протекать при расщеплении белков. Ферменты, выделяемые пробиотическими микроорганизмами, способны расщеплять белки питательной среды до аминокислот, в т.ч. до тирозина и гистидина. Последние способны образовывать с йодом прочные соединения. Реакция йодирования может проходить и при синтезе белков микроорганизмами.

Также анализ литературных данных показал, что нарушение функций щитовидной железы возникают при некоторых заболеваниях желудочно-кишечного тракта, например при недостаточной всасываемости йода в тонком отделе кишечника. Поэтому исследования были направлены на устранение самой причины йодной недостаточности. Технический результат изобретения заключается в повышении усвояемости йода организмом, сохранение высокого содержания йода в продукте при хранении, а также в повышении биологической ценности и антимутагенной активности готовых продуктов.Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в качестве инокулята используют закваску пропионовокислых бактерий штамм P. freudenreichii subsp. Shermanii (или закваску бифидобактерий Bifidobacterium longum 379M).

Отличительными признаками изобретения являются новые условия осуществления процесса ферментации, а именно внесение в питательную среду раствора йодистого калия и заквашивание закваской на чистых культурах пробиотических микроорганизмов. Использование пробиотических микроорганизмов, которые являются регуляторами микробиоценоза кишечника, от деятельности которого зависит состояние всего организма, позволит наладить механизм проникновения йода в щитовидную железу, обеспечит поступление в организм лучше усваиваемой органической формы йода.

Результаты исследования показали, что при внесении раствора йодистого калия в среду, содержащую тирозин (и/или гистидин, фенилаланин), происходит реакция замещения йода в бензольном кольце ароматических аминокислот.

Для подтверждения эффективности способа производства йодированных продуктов на основе бактериальных концентратов пропионовокислых бактерии и бифидобактерий была также проведена экспериментальная проверка последних на крысах линии Вистар. О степени усвояемости йода судили по содержанию тиреоидных гормонов в сыворотке крови и гистоморфологическим исследованиям щитовидных желез крыс Вистар. В экспериментах введение мерказолила животным в дозе 25 мг/кг в течении 14 дней привело к гипотиреозу. Результат показали, что применение йодированных концентратов в течении 14 дней способствует восстановлению показателей тироксина трийодтиронина в сыворотке крови до уровня таковых интактных животных при мерказолиловом гипотиреозе. Введение йодированных концентратов более эффективно по сравнению с введением «КI 200». Наличие данного эффекта можно объяснить тем, что ферментная система микроорганизмов способствует более полному усвоению йода организмом животных.

Отмечено, что действие йодированного концентрата пропионовокислых бактерий более эффективно по сравнению с йодированным концентратом бифидобактерий, т.к. содержание связанного тироксина и трийодтиронина у первого выше. Возможно это объясняется тем, что пероксидаза, синтезируемая пропионовокислыми бактериями, катализирует реакцию присоединения йода. Также следует отметить, что применение йодированных бактериальных концентратов в дозе 50 мкг/кг в течении двух недель восстанавливает у животных функциональную зависимость щитовидной желез до уровня интактных животных.

Йодный статус

Йодный статус обычно оценивается с помощью измерений йода в моче. Мочевой йод отражает диетическое потребление йода непосредственно, потому что люди выделяют более 90% диетического йода в моче. Точечные измерения йода мочи являются полезным индикатором йодного статуса в популяциях. Тем не менее, 24-часовые измерения йода в моче или множественные точечные измерения мочи более точны для людей. Для того чтобы в популяции детей школьного возраста или небеременных взрослых было достаточно йода, средние концентрации йода в моче должны быть выше 100 мкг/л и не более 20% населения должны иметь значения ниже 50 мкг/л. По данным ВОЗ, средняя концентрация йода в моче 150–249 мкг/л указывает на достаточное йодное питание во время беременности (и >100 мкг/л у кормящих женщин), тогда как значения менее 150 мкг/л считаются недостаточными. Беременные женщины, которые не употребляют молочные продукты, могут быть особенно подвержены риску йодной недостаточности. Значения ниже 100 мкг/л у детей и небеременных взрослых указывают на недостаточное потребление йода, хотя дефицит йода не классифицируется как тяжелый до тех пор, пока уровень йода в моче не станет ниже 20 мкг/л.

Важные функции йода

Йод является важным компонентом гормонов щитовидной железы, тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Функция щитовидной железы в основном регулируется тиреотропным гормоном (ТТГ), также известным как тиреотропин. Он секретируется гипофизом, чтобы контролировать выработку и секрецию гормонов щитовидной железы, тем самым защищая организм от гипотиреоза и гипертиреоза [1]. Секреция ТТГ увеличивает поглощение щитовидной железой йода и стимулирует синтез и высвобождение Т3 и Т4. В отсутствие достаточного количества йода уровни ТТГ остаются повышенными, что приводит к зобу, увеличению щитовидной железы, которое отражает попытку организма улавливать больше йода из кровообращения и вырабатывать гормоны щитовидной железы. Йод может иметь и другие физиологические функции в организме. Например, он, по-видимому, играет роль в иммунном ответе и может оказывать благотворное влияние на дисплазию молочной железы и фиброзно-кистозную болезнь молочной железы.

Йододефицитные заболевания (ЙДЗ) — расстройства, связанные с дефицитом йода, которые рассматриваются Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) как наиболее распространённые во всем мире заболевания неинфекционного характера. Пациентов с умеренным йододефицитом преследует чувство постоянного недосыпания. Вследствие метаболических нарушений увеличивается вес, причем, ограничивающие диеты в данном случае практически неэффективны. В крови возрастает уровень холестерина, поэтому повышается риск гипертонической болезни, ИБС и атеросклеротических поражений магистральных кровеносных сосудов. У многих больных страдает моторика желчевыводящих путей (появляется дискинезия) и формируются конкременты (камни) в желчном пузыре. У пациенток с дефицитом йода чаще диагностируются дисменорея, мастопатия и миомы матки. Нередки случаи женского бесплодия.

Таблица 1. Симптомы дефицита йода

Список болезней и нарушений, вызываемых недостатком йода

Заболевания типичные для возрастных групп:

Следует отметить, что, к дефициту йода может привести дефицит селена. Кроме того, поскольку гомеостаз тироксина зависит от Se-содержащего фермента, очевидно, что бороться с йододефицитом без ликвидации селенодефицита и его причины бессмысленно. Более того, это может быть опасно из-за взаимодействия избытка йода со многими эссенциальными элементами, а также прямой токсичности «свободных» галогенов.

Гипотиреоз

Гипотиреоз — состояние, обусловленное длительным, стойким недостатком гормонов щитовидной железы, противоположное тиреотоксикозу. Гипотиреоз — серьезное заболевание эндокринной системы, поэтому его последствия весьма сложны. Например, крайней степенью гипофункции щитовидной железы у взрослых является микседема (слизистый отёк кожи), а у детей – кретинизм (от фр. cretín — идиот, малоумный), выражающийся в задержке физического и умственного развития. Помимо этого в организме нарушаются обменные процессы – энергетический, белковый и минеральный обмен, синтез половых гормонов, процессы нормального развития, строения и функционирования головного мозга, сердечно-сосудистой, пищеварительной и костно-мышечной системы. При поступлении в организм необходимой дозы отсутствующих гормонов, симптоматика обычно исчезает, однако, это необходимо делать вовремя.

Узлы щитовидной железы и рак

Особенную опасность представляет появление узлов щитовидной железы – до 30% узлов превращаются в раковые. Вырабатываемый щитовидной железой гормон тироксин содержит до 65,3 % йода. Тироксин ускоряет обмен веществ в организме, размножение клеток и повышает сопротивляемость организма к инфекциям. Возмещение нехватки йода может привести к восстановлению выработки гормона, но только, если имеет место настоящая йодная недостаточность. В странах, где содержание йода в почве минимально, заболеваний раком больше в несколько раз! Механизм противоракового действия йода у женщин связан с регуляцией равновесия между двумя разными формами одного и того же женского гормона – эстрогена. Лечебное действие минерала обусловлено тем, что он помогает превращению эстрадиола – более активной и канцерогенной разновидности эстрогена – в менее активный и более безопасный эстриол. Их неблагоприятное соотношение в организме женщины может провоцировать возникновение рака.

Развитие плода и младенца

Достаточность йода во время беременности чрезвычайно важна для правильного развития плода. На ранних сроках беременности, когда развитие щитовидной железы у плода неполное, плод полностью зависит от уровня Т4 у матери и, следовательно, от потребления йода матерью [39]. Продукция T4 увеличивается приблизительно на 50% во время беременности, что требует сопутствующего увеличения потребления йода матерью. Достаточное потребление йода после рождения также важно для правильного физического и неврологического роста и созревания. Исследования показывают, что младенцы более чувствительны к последствиям дефицита йода, чем другие возрастные группы, на что указывают изменения их уровней ТТГ и Т4 в ответ на даже легкий дефицит йода. Чтобы учесть возросшие потребности в йоде во время беременности и кормления грудью, ВОЗ рекомендует потреблять йод в дозе 250 мкг/день.

Когнитивная функция в детстве

Влияние тяжелой йодной недостаточности на неврологическое развитие хорошо документировано. Результаты нескольких исследований показывают, например, что хронический дефицит йода от умеренной до тяжелой степени, особенно у детей, снижает IQ примерно на 12–13,5 балла.

Фиброзно-кистозная болезнь молочной железы

Рекомендуемые нормы потребления йода (I)

Физиологические потребности в ЙОДЕ согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:

Таблица 2. Рекомендуемая суточная норма потребления йода в зависимости от возраста (мкг):

Источник