Доктор Шримптон Д.,
научный консультант Европейской федерации
производителей лекарственных препаратов (EHPM)

В данном обзоре рассматриваются витамины, минералы и микроэлементы, которые, как правило, входят в пищевые добавки. Основное внимание уделяется их способности взаимодействовать между собой при совместном приеме.

Рассматриваются четыре типа взаимодействия:

1. Химическое - которое может происходить на стадии производства пищевых добавок до того, как они попадают к потребителю.
2. Биохимическое - для которого характерны конкуренция микроэлементов за общий сайт связывания при усвоении и/или транспорте, облегчение антиоксидантных циклов или какая-либо еще последовательность биохимических процессов, способствующая повышению их эффективности.
3. Физиологическое - которое может усиливать или снижать эффективность использования нутриентов.
4. Клиническое - при котором есть признаки улучшения состояния здоровья или в скрытой форме существует дефицит питательных веществ.

Такие взаимодействия в большинстве случаев имеют значение для рациона тех лиц, у которых потребление витаминов, минералов и микроэлементов находится на уровне или ниже уровня RDA (рекомендованная суточная доза микронутриентов, принятая в Великобритании) и при этом предпочтительная эффективность пищевых добавок также находится на уровне RDA.

В настоящее время в Великобритании большинство пищевых добавок, находящихся в продаже в виде комплекса витаминов, минералов и микроэлементов, находится на уровне RDA [2]. Более того, существуют такие группы лиц, у которых ежедневный прием витаминов и микроэлементов не достигает уровня RDA [3]. В частности, это касается тех, кто соблюдает диету для похудания или достиг 65-летнего возраста [4].

Химические взаимодействия

Данные о ниже приведенных взаимодействиях получены в результате биологических исследований, но соответствующие условия могут, вероятно, возникать и на стадии производства таблеток и капсул, последующего распространения и хранения в течении указанного срока годности.

Медь в присутствии неорганического сульфата в больших концентрациях (до 4,000 ppm) образует нерастворимый тиомолибдат и, таким образом, может сокращать уровень усвоения молибдена при приеме [5]. Фосфор может образовывать нерастворимый магний-кальций-фосфатный комплекс и, соответственно, понижать эффективность всасывания магния [6].

Цинк может образовывать нерастворимые соединения с фолиевой кислотой, в частности при низком pH [7]. Если такие соединения образуются в желудке, то они растворятся в двенадцатиперстной кишке при более высоком pH, но если подобная реакция произошла до употребления, то эти соединения не усваиваются и разрушаются.

Витамин В₂ (рибофлавин) образует соединение с цинком, увеличивая тем самым его эффективность [8].

Фолиевая кислота (В₉) образует другое соединение с оксидом цинка, которое не растворяется даже при наличии более высокого pH 8 двенадцатиперстной кишке, уменьшая уровень усвоения В₉ [9].

Витамин С (аскорбиновая кислота) способен разлагать селенит до атомарного селена, который в отсутствие других нутриентов является биологически инертным [10]. Одновременное употребление аскорбиновой кислоты с витамином В₁₂ в качестве лекарственного препарата приводит к разрушению последнего [11].

В мультивитаминно-минеральном комплексе, по-видимому, не происходит никаких химических реакций в отсутствие железа, тогда как в его присутствии, согласно исследованию, витамин В₁₂ может терять до 30% своей активности [12].

Биохимическое взаимодействие

Витамины группы В являются важными кофакторами во многих метаболических реакциях и, соответственно, опосредовано влияют друг на друга. Например, витамины В₃ и В₆ являются функциональными компонентами ферментов, участвующих в высвобождении энергии из пищи, и в данном случае взаимодействуют между собой опосредовано, не повышая и не подавляя эффективность друг друга.

Биохимическое взаимодействие делится на три группы:

• конкуренция за общий сайт связывания;
• поддержка протекания биохимических процессов;
• поддержка протекания антиоксидантных циклов.

Конкуренция за общий сайт связывания

Сложное взаимодействие возникает между близкими друг к другу по химическим свойствам элементами, которые, как предполагается, могут иметь общие механизмы усвоения и конкурировать за лиганды, являющиеся связующим звеном при всасывании и транспорте в кровь [13]. Эта группа элементов включает хром, кобальт, медь, железо, марганец и цинк, а также - токсичные металлы, кадмий и свинец. Предполагается, что недостаток одного или нескольких элементов из этой группы может привести к антогонистической конкуренции при усвоении, вызывая дефицит одного или более важных микроэлементов, которое, в свою очередь, приводит к предрасположенности к токсическим эффектам при приеме кадмия и свинца.

Кальций оказывает ингибирующее воздействие на поглощение железа при их совместном употреблении [14]. Кроме того, кальций подавляет усвоение цинка[15]. Хром взаимодействует с железом при связывании с трансферрином и, соответственно, может нарушать метаболизм железа и его накопление [16].

Медь и цинк взаимно антагонистичны, переизбыток одного из них в пище приводит к подавлению усвоения другого, но содержание элементов, необходимое для проявления данного воздействия, должно быть значительно выше, того, которое присутствует в обычном рационе [17].

Как установлено, железо и цинк вмешиваются в процесс усвоения друг друга, хотя механизм их антогонистичности пока не выяснен [18]. Употребление железа совместно с аскорбиновой кислотой (витамин С) и в достаточно большом количестве подавляет усвоение меди [19].

Марганец понижает эффективность усвоения железа на 40%, хотя его эффект может варьироваться в зависимости от наличия других нутриентов и формы железа [20]. Например, можно предположить, что не будет наблюдаться сходного влияния на гемовое железо мясных продуктов.

Рибофлавин (витамин В₂) необходим для усвоения железа; дефицит рибофлавина в рационе питания затрудняет этот процесс [21].

Биотин и пантотеновая кислота имеют общую систему транспорта, но никакого значения этого факта для питания не установлено [22].

Витамин С вступает в прямое взаимодействие с железом, повышая эффективность его усвоения при совместном приеме [13].

Витамин А может косвенно способствовать усвоению железа, предотвращая его ингибирование фитатом [23]. При высоком содержании он может влиять на процесс усвоения витамина К, что, как было показано, сопровождается также кровоизлияниями у подопытных крыс [24].

Витамин D регулирует поглощение кальция, что, возможно, является результатом влияния витамина на транспорт кальция из просвета кишечника [25].

Результаты исследований на животных показали, что витамины А и D могут уменьшать токсичность друг друга, предположительно, за счет взаимного антагонистического взаимодействия [26].

Витамин Е при одновременном употреблении с витамином А в больших количествах (500 мг Е и 60 мг А) может повышать усвоение А и понижать его токсичность [27, 28].

Определение RDA

При изложении рекомендаций по применению нутриентов термин RDA (рекомендованная суточная доза) употребляется для "RDA маркировки" в соответствии с действующим законодательством Европейского Союза. Этот термин удобен для потребителя в качестве единого термина вместо различных рекомендованных доз нутриентов (RNI), установленных для мужчин, женщин и различных возрастных групп.

Поддержка протекания биохимических процессов

Витамин В₁₂ является необходимым компонентом ферментной системы,участвующей в преобразовании фолатов в их метаболически активные формы. При дефиците витамина В₁₂ подавляется существенный этап последовательности биохимических процессов [29].

Витамин К является важным фактором в последовательности реакций, которые позволяют ионам кальция образовывать комплекс с протромбином, способным, в свою очередь, связываться с фосфолипидами и образовывать тромбин [30]. При этом образование тромбина является пусковым механизмом в процессе свертывания крови.

Поддержка протекания антиоксидантных циклов

Предполагается, что витамин С вовлечен в гипотетическую циклическую регенерацию витамина Е, при котором витамин С действует в качестве восстановителя [31]. Хотя концепция сохранения уровня витамина Е за счет регенерации его активности довольно привлекательна, нет достаточных данных для подтверждения значимости этой гипотезы для питания.

Физиологические взаимодействия

В рамках данного исследования физиологические взаимодействия ограничены теми из них, которые снижают или усиливают эффективность использования (утилизации).

Взаимодействия усиливающие эффективность использования

Витамин В₁ (тиамин), согласно данным проведенного исследования, повышает эффективность использования пантотеновой кислоты в метаболизме [32].

Витамин В₂ (рибофлавин) в рамках того же исследования также увеличивал эффективность использования пантотеновой кислоты, но в меньшей степени, чем витамин B₁ [32].

Использование железа увеличивается при добавлении рибофлавина в рибофлавин-дефицитную диету, но не выявлено доказательств положительного влияния рибофлавина на усвоение железа при его употреблении в количестве, превышающем RDA [21].

В исследованиях, проведенных на цыплятах, было выявлено повышение эффективности использования пантотеновой кислоты за счет действия витамина В₁₂ [33].

В опытах с крысами было установлено, что пантотеновая кислота улучшает эффективность утилизации витамина С (аскорбиновой кислоты) [34]. Витамин А влияет непосредственно на транспорт железа и образование эритроцитов. Вероятно, при дефиците витамина А мобилизация железа из депо крови также затруднена [23].

Витамин С влияет на накопление железа и его транспорт, вероятно, за счет участия в регуляции синтеза ферритина и, следовательно, увеличения эффективности использования железа [35,36]. Витамин D регулирует метаболизм кальция и фосфата и повышает эффективность их утилизации. Витамин D активен во многих тканях, в первую очередь в кишечнике, костях и почках, где реабсорбция кальция дает весомый вклад в общую экономию кальция в организме [37].

Витамин К участвует в использовании кальция на ранних стадиях формирования костной ткани [38]. Процесс формирования и восстановления костной ткани является комплексным, вовлекая не только витамины D и К, но и остеокальцин и, вероятно, другие белковые регуляторы. Кроме того, магний принимает самое непосредственное участие в образовании паратгормонов. Следовательно, необходимо рассматривать витамины D, К и минералы, участвующие в формировании костной ткани, в едином комплексе, признавая при этом возможность образования других соединений, способных оказывать влияние на данную систему.

Взаимодействия понижающие эффективность использования

Было сделано сообщение, что фолиевая кислота понижает уровень витамина В₁₂ и цинка в сыворотке крови, но другие исследования этого не подтверждают [39,40]. В настоящее время не имеется достаточно данных для доказательства взаимодействия между фолатом и витамином В₁₂ или цинком, которое могло бы приводить к снижению эффективности их использования.

Витамин С ошибочно связывают с пониженным усвоением меди из тонкой кишки [41]. Наиболее правдоподобное объяснение уменьшения активности меди в данном случае заключается в том, что аскорбиновая кислота способствует диссоциации меди из церулоплазмина и, соответственно, понижает ее оксидазную активность [42].

Витамин Е не имеет количественно выраженного воздействия на скорость свертывания крови и, соответственно, поддающегося количественному определению взаимодействия с витамином К, если его содержание в продуктах питания находится на уровне RDA. Напротив, ежедневное добавление витамина Е в виде пищевых добавок в объеме более 250 мг оказывает влияние на скорость свертывания крови [43]. Предполагается, что такое явление может быть вызвано воздействием витамина Е на реакцию карбоксилирования, необходимую для активации факторов свертывания крови, зависимых от витамина К [44].

Результаты исследования на цыплятах показали, что медь понижает активность пантотеновой кислоты [45]. Также установлено взаимодействие меди с молибденом, предположительно в сердечно-сосудистой системе, но у человека оно не выявлено [46].

Селен участвует в метаболизме йода, и хотя высокое содержание селена не увеличивает его активность, дефицит приводит к понижению его активности [47].

Клиническое взаимодействие

Ниже представлены взаимодействия, которые имеют видимые клинические последствия, и поэтому напрямую связаны с питанием человека.

Фолиевая кислота в сочетании с витаминами В₁₂ и B₆ участвует в метаболических реакциях превращения гомоцистеина в цистеин и метионин. При совместном приеме этих витаминов в нужной концентрации гомоцистеин преобразуется в цистеин и метионин, при этом его концентрация в крови остается низкой [48].

С низкой концентрацией гомоцистеина связано понижение риска коронарной недостаточности [49]. Несмотря на изученность метаболических процессов, причины, по которым гомоцистеин может служить признаком коронарной недостаточности, неизвестны.

Фолиевая кислота может скрывать симптомы В₁₂ дефицитной анемии при ежедневном употреблении в количестве 5 мг [50]. Этого не происходит, если суточная доза равна 1 мг или менее. Данное явление пока еще не включено в перечень взаимодействий, поскольку ежедневное употребление пищевых добавок в количестве, превышающем 1 мг/день, без медицинского контроля не рекомендуется ни в Северной Америке, ни в Европе.

Заключение

Рассмотренные в статье взаимодействия микронутриентов суммарно представлены в таблице. Количественные данные отсутствуют, так как во многих случаях они недостаточны для того, чтобы делать количественные заключения. Где возможно, такие данные представлены в тексте.

В большинстве приведенных случаев концентрация и ежедневный прием микронутриентов находился на физиологическом уровне, т.е. на уровне или около уровня RDA. В случаях, когда это не так, специально отмечены в тексте.

Зафиксированные взаимодействия имеют значение для производства пищевых добавок с точки зрения их содержания в рационе питания в Великобритании, где более чем в 90% мультивитаминов и минералов, находившихся в продаже в период 1998-1999 гг., содержание компонентов соответствовало или находилось около уровня RDA.

Маловероятно, чтобы потребитель мультивитаминно-минеральных комплексов мог быть подвергнут риску в результате неспособности производителя понять механизм известных взаимодействий между нутриентами, но заявленная польза применения не может быть полностью реализована в том случае, если возможность взаимодействия микронутриентов игнорируется.

Взаимодействие микронутриентов

H

B1

B2

B5

B6

B9

B12

C

A

D

E

K

Ca

Cr

Сu

Fe

I

Mg

Mo

P

Se

Zn

H

?

B1

X

B2

X

X

X

B5

?

X

X

X

X

0

B6

X

X

B9

X

X

О

B12

X

X

X

О

О

C

X

О

?

О

X

О

A

?

X

O

X

D

?

X

X

X

X

E

?

X

O

K

О

X

О

X

X

Ca

X

X

O

O

Cr

О

Сu

О

О

О

О

О

Fe

X

О

X

X

О

О

О

О

I

X

Mg

X

X

O

Mo

О

P

X

O

Se

О

X

Zn

X

О

О

О

О

Примечания:
X - положительное и потенциально полезное взаимодействие.
О - негативное и потенциально вредное взаимодействие.
? - противоречивые данные с неопределенными последствиями при употреблении нутриентов.
Витамин В₃ не включен в основную таблицу, так как он не участвует во взаимодействиях нутриентов, имеющих значение для рациона питания.
Марганец также не включен в таблицу, так как единственное выявленное взаимодействие относится к железу, поглощение которого он может подавлять.
Витамин С вступает в реакцию не с селеном, а с селенитом, окисляя его до образования селена, не усваиваемого из ЖКТ.

А - Витамин А - ретинол B1 - Витамин B1 - тиамин В2 - Витамин В2 - рибофлавин В5 - Витамин В5 - пантотеновая кислота В6 - Витамин В6 - пиридоксин В9 - Витамин В9 - фолиевая кислота В12 - Витамин В12 - цианокоболамин С - Витамин С - аскорбиновая кислота D - Витамин D - кальциферол Е - Витамин Е - токоферол Н - Витамин Н - биотин

К - Витамин K1 и Витамин К2 Са - кальций Сr - хром Сu - медь Fe - железо I - йод Mg - магний Мо - молибден Р - фосфор Se - селен Zn - цинк

Список литературы [показать]

Источник: D.H. Shrimpton, Chemist & Druggist, 15 May, 2004.
Статья опубликована в "Международном журнале медицинской практики", №1, 2005 г.