Взаимодействия микронутриентов — взаимодействие между витаминами и минеральными веществами в процессе их усвоения организмом.
Микронутриенты (витамины, макро- и микроэлементы) — это незаменимые компоненты питания человека, поскольку необходимы для протекания многочисленных биохимических реакций в организме. Микронутриенты являются химически и физиологически активными веществами, которые способны взаимодействовать с другими веществами, а также друг с другом. Эти взаимодействия могут привести к повышению или снижению эффекта от приема витаминно-минеральных комплексов.[1]
Виды взаимодействий микронутриентов
правитьПод взаимодействием лекарств или биологически активных веществ, в том числе витаминов, макро- и микроэлементов, понимают случаи, когда одновременное применение двух и более препаратов дают эффект, отличающийся от такового вследствие употребления каждого из них в отдельности.[2]
Известны следующие виды взаимодействий микронутриентов:
- Фармацевтические взаимодействия — физико-химические реакции микронутриентов при производстве, хранении препарата и в просвете кишечника.
- Фармакокинетические взаимодействия — взаимодействия между микронутриентами при всасывании; такие взаимодействия могут привести к уменьшению или увеличению скорости и полноты абсорбции.
- Фармакодинамическое взаимодействие — влияние одного витамина, или макро-, или микроэлемента на процесс возникновения и реализации фармакологического эффекта другого микронутриента.[1]
В общем виде взаимодействие витаминов, макро- и микроэлементов, как и других биологически активных веществ, может носить характер синергизма или антагонизма. Синергизм — усиление конечного эффекта от приема препарата. Синергизм может выражаться либо простым суммированием эффектов (аддитивное действие), либо потенцированием (общий эффект превышает простое сложение эффектов каждого из компонентов). Антагонизм — ослабление или исчезновение фармакологического эффекта.[2]
Синергизм химических элементов в желудочно-кишечном тракте предполагает возможность следующих типов взаимодействия:
- непосредственное взаимодействие элементов, когда уровень абсорбции определяется их оптимальным соотношением в рационе;
- опосредованное взаимодействие через процессы фосфорилирования в стенке кишечника и активность пищеварительных ферментов;
- непрямое взаимодействие путём стимуляции роста и активности микрофлоры в желудке и кишечнике.
На уровне тканевого и клеточного метаболизма также возможны разные типы синергического взаимодействия:
- прямое взаимодействие элементов в структурных процессах;
- одновременное участие элементов в активном центре какого-либо фермента;
- активирование ферментных систем и усиление синтетических процессов, требующих для своего осуществления присутствия других минеральных элементов;
- активирование функций эндокринных органов и опосредованное влияние через гормоны на обмен других макро- или микроэлементов.[3]
Антагонизм химических элементов в желудочно-кишечном тракте предполагает возможность следующих типов взаимодействия:
- простое химическое взаимодействие элементов;
- адсорбция на поверхности коллоидных частиц;
- конкуренция за вещество-переносчик ионов в кишечной стенке.
В процессе тканевого метаболизма возможны следующие типы антагонистических взаимосвязей:
- непосредственное взаимодействие простых и сложных неорганических ионов;
- конкуренция ионов за активные центры в ферментных формах;
- конкуренция за связь с веществом-переносчиком в крови;
- активирование ионами ферментных систем с противоположной функцией;
- антагонистическое влияние ионов на один и тот же фермент;
- смягчение ионами биотических элементов токсического влияния тяжёлых металлов, присутствующих в корме и средах организма.[4]
Примеры отрицательных взаимодействий между микронутриентами
править- Кальций и железо, попадая в организм одновременно, конкурируют за усвоение. Железо усваивается на 45 % лучше, если принимать его отдельно от кальция.[5]
- Взаимодействие между витаминами может влиять не только на эффективность препарата, но и на его безопасность. Например, известно, что витамин В12 может усилить аллергическую реакцию на витамин В1.[2]
- В витаминно-минеральных комплексах 10—30 % витамина B12 превращается в неактивные метаболиты. Этот процесс вызывают входящие в состав препаратов железо, медь, аскорбиновая кислота и витамин В1.[6]
- Цинк конкурирует за усвоение с железом, кальцием, что снижает абсорбцию цинка.[1] Дефицит этих веществ приводит к задержке психомоторного развития у детей.[7]
- Цинк и фолиевая кислота могут образовывать нерастворимые комплексы при хранении препарата, в состав которого входят эти вещества, что приводит к снижению его эффективности.[8]
В то же время абсолютно раздельный прием витаминов и макро- и микроэлементов нецелесообразен, так как имеют место и положительные взаимодействия:
- результатом взаимодействия витамина Е и селена является усиление антиоксидантного эффекта обоих веществ;[1]
- витамин В6 способствует усвоению магния, проникновению и удержанию магния в клетках;[1][9]
- витамин D улучшает усвоение кальция, потенцирует усвоение кальция костной тканью;[1]
- витамин А способствует усвоению железа. Уровень гемоглобина при совместном приеме железа и витамина А выше, чем при приеме только железа.[9]
Более полный список взаимодействий приведен в таблице, представленной ниже.
Таблица 1. Взаимодействия микронутриентов
| Микронутриент | Взаимодействующий микронутриент | Характер взаимодействия |
|---|---|---|
| Витамин А | Витамины Е, С | Витамины Е, С защищают витамин А от окисления |
| Цинк | Цинк необходим для метаболизма витамина А и для превращения его в активную форму | |
| Витамин В1 | Витамин В6 | Витамин В6 замедляет переход витамина В1 в биологически активную форму |
| Витамин В12 | Витамин В12 усиливает аллергические реакции на витамин В1
Ион кобальта в молекуле В12 способствует разрушению витамина В1 | |
| Витамин В6 | Витамин В12 | Ион кобальта в молекуле В12 способствует разрушению витамина В6 |
| Витамин В9 | Цинк | Цинк нарушает всасывание витамина В9 за счет образования нерастворимых комплексов |
| Витамин С | Витамин С способствует сохранению витамина В9 в тканях | |
| Витамин В12 | Витамины В1, С, железо, медь | Под действием витаминов В1, С, железа и меди витамин В12 превращается в бесполезные аналоги |
| Витамин Е | Витамин С | Витамин С восстанавливает окисленный витамин Е |
| Селен | Селен и витамин Е усиливают антиоксидантное действие друг друга | |
| Железо | Кальций, цинк | Кальций и цинк снижают усвоение железа |
| Витамин А | Витамин А увеличивает усвоение железа. Уровень гемоглобина при совместном приеме железа и витамина А выше, чем при приеме только железа | |
| Витамин С | Витамин С увеличивает усвоение железа, усиливает всасывание железа в ЖКТ | |
| Магний | Витамин В6 | Витамин В6 способствует усвоению магния, проникновению и удержанию магния в клетках |
| Кальций | Кальций снижает усвоение магния | |
| Кальций | Витамин D | Витамин D повышает биодоступность кальция, потенцирует усвоение кальция костной тканью |
| Цинк | Цинк снижает усвоение кальция | |
| Пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты | Пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты отщепляются при переваривании в кишечнике и в свободном виде прочно связывают кальций, образуя пальмитат кальция и стеарат кальция (нерастворимые мыла)[10]. | |
| Цинк | Витамин В9
(фолиевая кислота) |
Витамин В9 нарушает всасывание цинка за счет образования нерастворимых комплексов |
| Кальций, железо | Кальций и железо уменьшают усвоение цинка в кишечнике | |
| Витамин В2 | Витамин В2 увеличивает биодоступность цинка | |
| Медь | Цинк | Цинк уменьшает усвоение меди |
| Марганец | Кальций, железо | Кальций и железо ухудшают усвоение марганца |
| Хром | Железо | Железо снижает усвоение хрома |
| Молибден | Медь | Медь снижает усвоение молибдена |
Взаимодействия микронутриентов и лекарств
правитьНекоторые лекарственные препараты взаимодействуют с витаминами и макро- и микроэлементами, нарушая их всасывание, утилизацию либо повышая их экскрецию. Взаимодействие микронутриентов и лекарственных препаратов представлено в таблице 2.
Таблица 2. Взаимодействия лекарственных препаратов и микронутриентов
| Лекарственное средство | Микронутриент | Характер взаимодействия |
|---|---|---|
| Ацетилсалициловая кислота (аспирин) | Витамин В9
(фолиевая кислота) |
Аспирин нарушает утилизацию фолата |
| Витамин С | Прием больших доз аспирина ведет к усиленному выделению витамина С почками и потере его с мочой | |
| Цинк | Аспирин вымывает цинк из организма | |
| Спиртосодержащие препараты | Витамин В1 | Спирт препятствует нормальному всасыванию витамина В1 |
| Витамин В9 | Спирт нарушает всасывание витамина В9 | |
| Пеницилламин, купримин и другие комплексообразующие соединения | Витамин В6 | Препараты этой группы связывают и инактивируют витамин В6 |
| Кортикостероидные гормоны (гидрокортизон и пр.) | Витамин В6 | Кортикостероидные гормоны способствуют вымыванию витамина В6 |
| Преднизолон (глюкокортикостероид) | Кальций | Преднизолон повышает выведение кальция |
| Антигиперлипидемические средства, антиметаболиты | Витамин В9 | Антигиперлипидемические средства нарушают всасывание витамина В9 |
| Метформин | Витамин В12 | Метформин приводит к нарушению всасывания витамина В12 |
| Железо | Кальций, цинк | Кальций и цинк снижают усвоение железа |
| Ксеникал, холестрамин, гастал | Витамины A, D, E, К и бета-каротин | Ксеникал, холестрамин, гастал снижают и замедляют абсорбцию витаминов |
| Антациды | Железо | Антациды снижают эффективность связывания железа |
| Витамин В1 | Антациды снижают уровень витамина В1 в организме | |
| Антибиотики | Витамины В5, К и Н | Антибиотики нарушают эндогенный синтез витаминов В5, К и Н |
| Витамин В1 | Антибиотики снижают уровень витамина В1 в организме | |
| Хлорамфеникол | Витамины В9, В12; железо | Хлорамфеникол понижает эффективность витаминов В9, В12 и железа |
| Витамин В6 | Хлорамфеникол усиливает выведение витамина В6 | |
| Эритромицин | Витамины В2, В3 (РР), В6 | Эритромицин усиливает выведение
витаминов В2, В3 (РР), В6 |
| Витамины В6, В9, В12; кальций, магний | Эритромицин снижает усвоение и активность микронутриентов | |
| Тетрациклин | Витамин В9 | Тетрациклин понижает эффективность витамина В9 |
| Витамины В2, В9, С, К, РР; калий, магний, железо, цинк | Тетрациклин усиливает выведение указанных веществ | |
| Неомицин | Витамин А | Неомицин мешает усвоению витамина А |
| Транквилизаторы триоксазинового ряда | Витамин В2 | Транквилизаторы подавляют утилизацию витамина В2, нарушая синтез его коферментной формы |
| Сульфаниламидные препараты | Витамины В5, К и Н | Сульфаниламидные препараты нарушают эндогенный синтез витаминов В5, К и Н |
| Витамин В1 | Сульфаниламидные препараты препятствуют нормальному всасыванию витамина В1 | |
| Витамин В9 | Сульфаниламидные препараты нарушают всасывание витамина В9 |
Учет взаимодействий микронутриентов. Пути решения проблемы несовместимости компонентов в комбинированных препаратах
правитьВ состав комбинированных лекарственных средств стараются не включать компоненты, которые отрицательно влияют на сохранность, усвоение или фармакологическое действие друг друга. Однако при создании витаминно-минеральных комплексов совместимость микронутриентов учитывается далеко не всегда.
Между тем в состав одной таблетки витаминно-минерального комплекса может входить более 20 активных компонентов. Для большинства из таких веществ имеются данные об их взаимодействиях между собой[11]. Следовательно, при одновременном приеме этих веществ в составе витаминно-минерального комплекса будет наблюдаться весь спектр взаимодействий: от положительных до отрицательных.
Для решения проблемы совместимости компонентов комбинированных препаратов применяются такие технологические приемы, как:
- физическое разделение компонентов:
- разделение усвоения компонентов по времени:
- многослойное таблетирование,
- контролируемое высвобождение (микрокапсулы и гранулы с разным временем высвобождения активного вещества);
- разделение приема компонентов-антагонистов во времени[9].
С помощью этих приемов можно изменять время распада таблетки, скорость растворения или выделения действующего вещества, место выделения и длительность нахождения в определенной зоне желудочно-кишечного тракта (над окном всасывания).
Большинство применяемых в фармацевтике технологий производства таблетированных препаратов не позволяют независимо влиять на время и место усвоения активного вещества, так как обычно препарат непрерывно продвигается по желудочно-кишечному тракту вместе с пищевым комком, или химусом. То есть задержка времени высвобождения активного вещества неизбежно сдвигает место высвобождения ниже по пищеварительному тракту[12]. Но, с другой стороны, большинство микронутриентов наилучшим образом усваивается в одной и той же зоне желудочно-кишечного тракта — проксимальном отделе тонкого кишечника[13]. Одновременное высвобождение компонентов из таблетки в данном отделе кишечника должно обеспечивать их оптимальное усвоение, но при этом не позволяет избежать взаимодействий между микронутриентами[12].
То есть при использовании технологий контролируемого высвобождения и многослойного таблетирования возможны два варианта:
- Компоненты комплекса высвобождаются в разных отделах ЖКТ, но это приводит к тому, что часть компонентов не высвободилась в местах оптимального усвоения, в результате чего снижается степень их усвоения.
- Происходит взаимодействие между микронутриентами в силу того, что для оптимального усвоения большинство из них должно одновременно высвободиться в одном и том же участке ЖКТ.
При разделении приёма микронутриентов-антагонистов во времени их помещают в разные таблетки, которые следует принимать не одновременно, а с интервалом. Чтобы компоненты, входящие в состав одной таблетки, полностью усвоились и не взаимодействовали с компонентами следующей, достаточно 4-6 часов[12].
Такой подход позволяет:
- снизить конкуренцию за активные переносчики при всасывании;
- избежать симптома насыщения транспортных белков;
- предотвратить возможные нежелательные взаимодействия;
- без увеличения дозы повысить биодоступность принятых перорально микронутриентов[9].
Если компоненты комплексного препарата должны усваиваться в разное время (но в одном месте желудочно-кишечного тракта), то альтернативы их раздельному во времени приему нет.
См. также
правитьПримечания
править- ↑ 1 2 3 4 5 6 Ребров В. Г., Громова О. А. Витамины, макро- и микроэлементы. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 960 c.
- ↑ 1 2 3 Машковский М. Д. Лекарственные средства. Пособие для врачей. М.: Новая волна, 2000
- ↑ Георгиевский В.И., Анненков Б.Н., Самохин В.Т. Минеральное питание животных. — Москва: Колос - 471 с., 1979.
- ↑ Скальная М.Г., Дубовой Р.М., Скальный А.В. Химические элементы-микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России. — Оренбург: РИК ГОУ ОГУ - 239 с., 2004.
- ↑ Дроздов В. Н., Носкова К. К., Петраков А. В. Эффективность всасывания железа при раздельном и одновременном приеме с кальцием // Терапевт. 2007. № 9. С. 47-51.
- ↑ Herbert V., Drivas G., Foscaldi R., Manusselis C., Colman N., Kanazawa S., Das K., Gelernt M., Herzlich B., Jennings J. Multivitamin/mineral food supplements containing vitamin B12 may also contain analogues of vitamin B12. N Engl J Med. 1982 Jul; 22; 307 (4): 255-6.
- ↑ Dijkhuizen M.A, Wieringa F.T., West C.E., Martuti S., Muhilal. Effects of iron and zinc supplementation in Indonesian infants on micronutrient status and growth. J Nutr. 2001; 131: 2860-5.
- ↑ Shrimpton D.H. Micronutrient interactions. J. Chemist & Druggist 2004; 15 May.
- ↑ 1 2 3 4 Ших Е. В., Ильенко Л. И. Клинико-фармакологические аспекты применения витаминно-минеральных комплексов в педиатрии: Учебное пособие. М.: Медпрактика-М, 2008.
- ↑ Holt L.E., Tidwell H.C., Kirk C.M., Cross D.M., Neale S. Studies in fat metabolism: I. Fat absorption in normal infants (англ.) // J Pediatr[англ.] : journal. — 1935. — Vol. 6, no. 4. — P. 427—480.
- ↑ Rossander-Hulten L., Brune M., Sandstrom B., Lönnerdal B., Hallberg L. Competitive inhibition of iron absorption by manganese and zinc in humans. American Journal of Clinical Nutrition 1991; 54: 152-6.
- ↑ 1 2 3 Сереброва С. Ю. Взаимодействие микронутриентов при абсорбции компонентов витаминно-минеральных комплексов // Врач. 2010. № 3.
- ↑ Тутельян В. А., Спиричев В. Б., Суханов Б. П., Кудашева В. А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека. М.: Колос, 2002.
Литература
править- Георгиевский В. И., Анненков Б. Н., Самохин В. Т. «Минеральное питание животных» — Москва: Колос, 1979. — 471 с.
- Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. «Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология» — М.: Медицина, 1991.
- Коровина Н. А. «Минеральные вещества в мультивитаминных препаратах». Фармацевтический вестник № 38 (317) от 25 ноября 2003 г.
- Скальная М. Г., Дубовой Р. М., Скальный А. В. «Химические элементы-микронутриенты как резерв восстановления здоровья жителей России» — Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. — 239 с. ISBN 5-7410-0198-X
- Скальный А. В., Зайцева И. П., Тиньков А. А. «Микроэлементы и спорт: персонализированная коррекция элементного статуса спортсменов» — М.: Спорт, 2018—288 с. ISBN 978-5-9500181-9-0
Ссылки
править- Микронутриенты и их взаимодействие Русский медицинский журнал. «РМЖ» № 7 от 02.04.2008 стр. 453.