UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA FARMACIJO
LUCIJA PRETNAR MAGISTRSKA NALOGA
MAGISTRSKI ŠTUDIJSKI PROGRAM INDUSTRIJSKA FARMACIJA
Ljubljana, 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA FARMACIJO
LUCIJA PRETNAR
VREDNOTENJE VARNOSTI DNEVNIH ODMERKOV CINKA, MAGNEZIJA, KALCIJA IN ŽELEZA V PREHRANSKIH DOPOLNILIH, KI PRESEGAJO PRIPOROČENE DNEVNE
ODMERKE
SAFETY ASSESSMENT OF DAILY DOSES OF ZINC, MAGNESIUM, CALCIUM AND IRON IN FOOD SUPPLEMENTS HIGHER THAN
RECOMMENDED DAILY DOSES
MASTER’S STUDY PROGRAMME INDUSTRIAL PHARMACY
Ljubljana, 2021
Magistrsko nalogo sem opravljala na Katedri za farmacevtsko kemijo na Fakulteti za farmacijo Univerze v Ljubljani pod mentorstvom prof. dr. Lucije Peterlin Mašič, mag.
farm.
Zahvala
Zahvaljujem se mentorici, prof. dr. Luciji Peterlin Mašič, ki mi je omogočila opravljanje magistrske naloge pod svojim mentorstvom in je bila vedno pripravljena priskočiti na pomoč. Iskrena hvala za vse nasvete pri pisanju magistrske naloge.
Zahvaljujem se družini za podporo, razumevanje in spodbudo na moji poti.
In nenazadnje, Žan, hvala ker si.
Izjava
Izjavljam, da sem magistrsko nalogo samostojno izdelala pod mentorstvom prof. dr. Lucije Peterlin Mašič, mag. farm.
Ljubljana, 2021 Lucija Pretnar
Predsednik komisije: izr. prof. dr. Ilija German Ilić Članica komisije: doc. dr. Anja Pišlar
i KAZALO VSEBINE
KAZALO SLIK ... iii
KAZALO PREGLEDNIC ... iv
POVZETEK ... v
ABSTRACT ... vi
SEZNAM OKRAJŠAV ... vii
1. UVOD ... 1
1.1. Prehranska dopolnila ... 1
1.1.1. Opredelitev prehranskih dopolnil... 1
1.1.2. Zakonska ureditev področja prehranskih dopolnil ... 2
Na območju Evropske unije ... 2
Na območju Slovenije ... 2
1.2. Nutrivigilanca ... 3
1.3. Hranila ... 3
1.4. Minerali ... 4
1.4.1. Cink ... 5
Cink v prehrani ... 5
1.4.2. Kalcij ... 6
Kalcij v prehrani ... 7
1.4.3. Magnezij ... 7
Magnezij v prehrani ... 8
1.4.4. Železo ... 9
Železo v prehrani ... 10
1.5. Prehranske referenčne vrednosti za vnos mineralov ... 11
2. NAMEN DELA ... 16
3. METODE ... 18
4. REZULTATI IN RAZPRAVA ... 20
4.1. Kalcij ... 20
4.1.1. Prehranska dopolnila s kalcijem ... 20
4.1.1. Prehranske referenčne vrednosti za kalcij ... 24
4.1.2. Splošno o kalciju ... 25
4.1.3. Tveganje za zdravje ob prekomernem vnosu kalcija ... 25
4.2. Železo ... 26
4.2.1. Prehranska dopolnila z železom ... 26
4.2.2. Prehranske referenčne vrednosti za železo ... 29
4.2.3. Splošno o železu ... 30
4.2.4. Tveganje za zdravje ob prekomernem vnosu železa ... 31
4.3. Magnezij ... 33
4.3.1. Prehranska dopolnila z magnezijem ... 33
4.3.2. Prehranske referenčne vrednosti za magnezij ... 37
4.3.3. Splošno o magneziju ... 38
4.3.4. Kemijske oblike magnezija v prehranskih dopolnilih ... 39
4.3.5. Tveganje za zdravje ob prekomernem vnosu magnezija ... 42
4.4. Cink ... 43
4.4.1. Prehranska dopolnila s cinkom ... 43
4.4.2. Prehranske referenčne vrednosti za cink ... 48
ii
4.4.3. Splošno o cinku ... 50
4.4.4. Tveganje za zdravje ob prekomernem vnosu cinka ... 51
4.5. Najvišje dovoljene količine mineralov ... 53
5. SKLEP ... 57
6. LITERATURA ... 59
7. PRILOGA ... 62
iii KAZALO SLIK
Slika 1: Devet najbogatejših živil s cinkom in količina živila potrebna za doseg PDV,
prirejeno po (16). ... 6
Slika 2: Devet najbogatejših živil z kalcijem in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16). ... 7
Slika 3: Devet najbogatejših živil z magnezijem in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16). ... 9
Slika 4: Devet najbogatejših živil z hemsko obliko železa in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16). ... 11
Slika 5: Shematični prikaz in vrstni red metod dela uporabljenih v magistrski nalogi. ... 19
Slika 6: Prekoračen PDV kalcija (1000 mg/dan) glede na priporočila NIJZ. ... 23
Slika 7: Struktura magnezijevega treonata (33). ... 39
Slika 8: Biološka uporabnost različnih formulacij z magnezijem na tešče in s hrano, prirejeno po (34). ... 41
Slika 9: Raven magnezija v serumu po zaužitju dveh različnih prehranskih dopolnil z magnezijem, prirejeno po (35). ... 41
Slika 10: Presežek UL vrednosti v prehranskem dopolnilu s cinkom. ... 48
Slika 11: Razmerje med absorbiranim cinkom in vnesenim cinkom pri ravneh 0 in 900 mg fitatov/dan, prirejeno po (37). ... 51
Slika 12: Prekoračen dnevni odmerek (15 mg/dan) v prehranskih dopolnilih s cinkom. ... 54
Slika 13: Prekoračen dnevni odmerek (18 mg/dan) v prehranskih dopolnilih z železom. .. 55
Slika 14: Merila za opredelitev posameznega izdelka (40). ... 56
iv KAZALO PREGLEDNIC
Preglednica I: Prehranske referenčne vrednosti za cink, kalcij, magnezij in železo, ki veljajo za odrasle osebe, povzeto po (6, 21, 22). ... 14 Preglednica II: Seznam prehranskih dopolnil s kalcijem, kjer dnevni odmerek dosega 100
% PDV ali več. ... 21 Preglednica III: Primerjava prehranskih referenčnih vrednosti za kalcij za odrasle osebe, povzeto po (6, 21, 24). ... 22 Preglednica IV: Prehranske referenčne vrednosti za vnos kalcija, povzeto po EFSA (24). 24 Preglednica V: Seznam prehranskih dopolnil z železom, kjer dnevni odmerek dosega 100
% PDV ali več. ... 27 Preglednica VI: Prehranske referenčne vrednosti za železo, povzeto po (6, 21, 24). ... 29 Preglednica VII: Prehranske referenčne vrednosti za železo, povzeto po EFSA (24). ... 30 Preglednica VIII: Seznam prehranskih dopolnil z magnezijem, kjer dnevni odmerek dosega 100 % PDV ali več. ... 33 Preglednica IX: Primerjava prehranskih referenčnih vrednosti za odrasle osebe za
magnezij, povzeto po (6, 21, 24). ... 36 Preglednica X: Prehranske referenčne vrednosti za magnezij, povzeto po EFSA (24). ... 37 Preglednica XI: Seznam ustreznih prehranskih dopolnil s cinkom, kjer dnevni odmerek dosega 100 % PDV ali več. ... 43 Preglednica XII: Primerjava prehranskih referenčnih vrednosti za cink za odrasle osebe, povzeto po (6, 21, 24). ... 46 Preglednica XIII: Prehranske referenčne vrednosti za vnos cinka, povzeto po EFSA (24).48 Preglednica XIV: Najvišje dovoljene količine v prehranskih dopolnilih s cinkom, kalcijem, magnezijem in železom (3, 40)... 53
v POVZETEK
Uvod: Prehranska dopolnila so živila v različnih oblikah, ki se uporabljajo za dopolnjevanje običajne prehrane in najpogosteje poleg vitaminov, vsebujejo tudi minerale.
Minerali so anorganski snovi potrebne za normalno rast, razvoj in zdravje, vendar jih organizem ne sintetizira sam in jih zaužijemo s pestro in uravnoteženo prehrano.
Namen: Namen naloge je pregledati in ovrednotiti varnost cinka, magnezija, kalcija in železa v prehranskih dopolnilih za odrasle osebe, ki presegajo priporočene dnevne vnose (PDV), določene z Uredbo 1169/2011. Želimo ugotoviti, ali je uporaba le-teh varna za potrošnika, oz. kakšna so tveganja, če so vrednosti prekoračene.
Metode: Pregledali smo slovenski trg prehranskih dopolnil, ki vsebujejo cink, magnezij, kalcij in železo. Osredotočili smo se na prehranska dopolnila za odrasle osebe, ki vsebujejo količine mineralov v dnevnem odmerku, ki presegajo PDV vrednosti.
Rezultati in razprava: Raziskali smo prehranska dopolnila različnih oblik, ki vsebujejo cink, magnezij, kalcij in železo, priporočene dnevne odmerke, količine mineralov v dnevnih odmerkih, odstotek PDV ter kemijske oblike mineralov. Zbrali smo prehranske referenčne vrednosti za vnose mineralov. Ugotovili smo, da so PDV vrednosti in navedene na ovojnini prehranskih dopolnil načeloma nižje od priporočil Nacionalnega inštituta za javno zdravje (NIJZ) ali Evropske agencije za varnost hrane (EFSA), ki podajata priporočene prehranske vrednosti glede na spol, za različne starostne skupine in fiziološke potrebe. Preverili smo, ali vzorčena prehranska dopolnila presegajo zgornjo sprejemljivo mejo vnosov (UL), ki upošteva vnos hranil iz vseh virov v enem dnevu. Eno prehransko dopolnilo s cinkom in dve z železom vsebujeta količino minerala v dnevnem odmerku, ki presega UL vrednost. Ugotovili smo, da nekatera prehranska dopolnila, ki vsebujejo cink ali železo, presegajo Dnevni odmerek, ki ne bi smel biti prekoračen pri izdelkih v farmacevtskih oblikah, ki niso zdravila glede na Smernice Javne agencije Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke (JAZMP).
Sklepi: V primeru neuravnotežene, enolične in nekakovostne prehrane prehranska dopolnila lahko prispevajo k doseganju referenčnih vrednosti mineralov v našem telesu in imajo ugodne učinke na zdravje. Po drugi strani lahko z nepremišljeno uporabo prehranskih dopolnil presežemo UL vrednost posameznega hranila, kar lahko predstavlja tveganje za neželene učinke in vpliv na zdravje uporabnika.
Ključne besede: prehranska dopolnila, minerali, prehranske referenčne vrednosti, prekoračeni dnevni odmerki, varnost
vi ABSTRACT
Introduction: Food supplements come in various forms and are used to supplement the normal diet and usually contain vitamins as well as minerals. Minerals are inorganic substances necessary for normal growth, development and health, but which the body does not synthesize itself so we consume them with a varied and balanced diet.
Aim: The aim of this work is to review and evaluate the safety of zinc, magnesium, calcium, and iron in food supplements for adults, whose doses exceed the Recommended Dietary Allowance (RDA) declared by Regulation (EU) No. 1169/2011. We aim to determine if their use is safe for the consumer or what are the risks if the recommended levels are exceeded.
Methods: We studied the Slovenian market for food supplement containing zinc, magnesium, calcium, and iron. We focused on food supplements for adults that contain amounts of minerals in a daily dose that exceed the RDA levels.
Results and discussion: We collected the following about zinc-, magnesium-, calcium-, and iron-containing food supplements in various forms: recommended daily doses, amounts of minerals, percentage of RDA and chemical forms. We collected various dietary reference values for mineral intake. We found that the RDA values declared on food supplements are in principle lower than the recommendations of the National institute of Public Health (NIJZ) or the European Food Safety Authority (EFSA), which provide dietary reference values for different gender, age groups and physiological needs. Our aim was to find out if any of food supplements exceed the Tolerable upper intake level (UL), which considers the total daily intake of nutrients from all sources. For one zinc- and two iron- containing food supplements the amount of the mineral in the daily dose exceeded the UL. We found that some zinc- and iron- containing food supplements exceeded the daily dose, that should not be exceeded according to the Guidelines of the Agency for Medicinal Products and Medical Devices of the Republic of Slovenia (JAZMP).
Conclusions: In the case of an unbalanced, monotonous and low-quality diet, food supplements can contribute to the achievement of reference values and have a positive impact on health. On the other hand, careless use of food supplements may exceed the UL value of nutrients, which may pose a risk of side effects and impact on the health of the user.
Keywords: food supplements, minerals, dietary reference values, exceeded daily doses, safety
vii SEZNAM OKRAJŠAV
AI Ustrezen vnos hranila za populacijo, angl. Adequate Intake
AR Povprečna potreba po hranilu ali zadosten vnos za polovico populacije, angl. Average Requirement
EFSA Evropska agencija za varnost hrane, angl. European Food Safety Authority JAZMP Javna agencija Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke LOAEL Najnižji odmerek, pri katerem je bil opažen neželen učinek, angl. Lowest
Observed Adverse Effect Level
LPI Raven vnosa fitatov, angl. Levels of Phytate Intake NIJZ Nacionalni inštitut za javno zdravje
NOAEL Najvišji odmerek, pri katerem ni bil opažen neželen učinek, angl. No Observed Adverse Effect Level
PDV Priporočen dnevni vnos
PRI Populacijski referenčni vnos ali zadosten vnos za populacijo ali priporočila za populacijo, angl. Population Reference Intakes
SCF Znanstveni odbor za hrano, angl. The Scientific Committee on Food
SHIME Metoda za simulacijo človeškega mikrobnega ekosistema v črevesju, angl.
Simulation of the Human Intestinal Microbial Ecosystem
UL Zgornja meja vnosa hranila ali zgornja sprejemljiva meja vnosa, angl.
Tolerable Upper Level
1 1. UVOD
1.1.Prehranska dopolnila
Prehranska dopolnila so »koncentrirani viri hranil, vitaminov, mineralov ali drugih snovi s hranilnim ali fiziološkim učinkom, ki so na voljo v različnih oblikah z odmernimi enotami«
(1). Ljudje uživamo prehranska dopolnila zaradi odprave pomanjkljivosti enolične, nekakovostne prehrane, ohranjanja ustreznega vnosa hranil ali kot podporo specifičnim fiziološkim funkcijam. V Evropski uniji so prehranska dopolnila uvrščena med živila, in ne zdravila, zato od njih ne smemo pričakovati farmakološkega, imunološkega ali presnovnega delovanja. Zato njihova uporaba ni namenjena zdravljenju, preprečevanju bolezni ali spreminjanju fizioloških funkcij (1).
Z uravnoteženo in raznoliko prehrano, ki vsebuje količine hranil določenih in priporočenih na podlagi splošno sprejetih znanstvenih dognanj, praviloma omogočamo normalen razvoj in ohranjanje dobrega splošnega zdravja. Vendar idealnega stanja ne dosegamo vsi ljudje, niti ne za vsa hranila. Zaradi sprememb prehranskih navad, razvoja splošno sprejetih znanstvenih dognanj o vlogi vitaminov in mineralov v prehrani in posledičnih učinkih na zdravje ter pomanjkanja nekaterih vitaminov ali mineralov v prehrani se hranila dodajajo živilom, s čimer povečamo možnost za izboljšanje ali odpravo pomanjkljivih prehranskih vnosov. Živila z dodanimi vitamini in minerali občutno prispevajo k celokupnem vnosu hranil (2).
1.1.1. Opredelitev prehranskih dopolnil
Prehranska dopolnila definiramo kot živila, ki se uporabljajo z namenom dopolnjevanja običajne prehrane. Po trenutno veljavnem Pravilniku o prehranskih dopolnilih iz Uradnega lista RS, št. 66/13 so to »koncentrirani viri posameznih ali kombiniranih hranil ali drugih snovi s hranilnim ali fiziološkim učinkom, ki so v različnih oblikah in omogočajo jemanje v odmerjenih majhnih količinskih enotah« (3). Najpogostejše so naslednje oblike: kapsule, pastile, tablete, vrečke s praškom ali zrnci, ampule s tekočino ali v kapalnih stekleničkah.
Če je varnost v prehrani ljudi znanstveno utemeljena, lahko prehranska dopolnila vsebujejo širok izbor sestavin, vključno z vitamini, minerali, aminokislinami, maščobnimi kislinami, vlakninami, rastlinami in rastlinskimi izvlečki, mikroorganizmi ter drugimi snovmi s hranilnim ali fiziološkim učinkom (3).
Prehranska dopolnila zaradi svoje oblike in sestave ljudje pogosto zamenjujejo z zdravili brez recepta, saj se prodajajo na podobnih mestih (npr. v lekarnah), so podobnih oblik in so
2
pakirana v podobno ovojnino. Za razlikovanje prehranskih dopolnil in zdravil, mora biti v skladu z zakonodajo na ovojnini jasno označeno, da je to prehransko dopolnilo in da ni namenjeno zdravljenju, pač pa dopolnjevanju prehrane (4).
1.1.2. Zakonska ureditev področja prehranskih dopolnil Na območju Evropske unije
Za zagotavljanje varnega uživanja prehranskih dopolnil v Evropski uniji je leta 2002 Evropski parlament sprejel Direktivo 2002/46/ES (v nadaljevanju Direktivo), ki usklajuje pravila o prehranskih dopolnilih, da bi zavarovala potrošnike pred morebitnimi zdravstvenimi tveganji in zavajajočimi informacijami. Države članice morajo zagotoviti skladnost prehranskih dopolnil s predpisi iz Direktive za promet in prodajo končnim potrošnikom. V skladu z Direktivo, s prehranskimi dopolnili ne smemo namigovati, da uravnotežena in raznolika prehrana ne zagotavlja ustreznih količin hranil ali jih označevati ter oglaševati za preprečevanje ali zdravljenje bolezni. V proizvodnji prehranskih dopolnil se lahko uporabljajo vitamini in minerali iz Priloge I v kemijskih oblikah iz Priloge II (5).
Vsebnost vitaminov in mineralov navajamo kot odstotek priporočenega dnevnega vnosa (PDV), v skladu z delom A Priloge XIII k Uredbi (EU) št. 1169/2011. Ta uredba določa splošna načela, zahteve in odgovornosti glede informacij in označevanja živil, kamor uvrščamo prehranska dopolnila (6). Upoštevati je potrebno tudi zakonodajo o prehranskih in zdravstvenih trditvah, ki jo določata Uredba (ES) št. 1924/2006 (prehranske in zdravstvene trditve na živilih) in Uredba (EU) št. 432/2012 (seznam dovoljenih zdravstvenih trditev na živilih, brez trditev, ki se nanašajo na zmanjšanje tveganja za nastanek bolezni ter na razvoj in zdravje otrok) (7).
Na območju Slovenije
Prehranska dopolnila so v Sloveniji urejena preko direktiv in nacionalnih predpisov, saj področje prehranskih dopolnil na območju Evropske unije ni harmonizirano. Direktive Evropske unije so zakonodajni akti o določenem cilju, ki ga morajo doseči države, toda vsaka država članica sama sprejme svoje predpise o tem, kako bo ta cilj dosegla (8). V Republiki Sloveniji Direktivo 2002/46/ES povzema Pravilnik o prehranskih dopolnilih (Uradni list RS, št. 66/2013), ki določa zahteve glede sestave in označevanja prehranskih dopolnil. V nasprotju z Direktivami, so Uredbe pravno zavezujoče in jih morajo v celoti uporabljati na območju Evropske unije, kar velja tudi za Slovenijo in so zato veljavne
3
Uredbe o prehranskih dopolnilih: Uredba (EU) št. 1169/2011, Uredba (ES) št. 1924/2006 in Uredba (EU) št. 432/2012.
1.2. Nutrivigilanca
Temeljna živilska zakonodaja in podlaga za zagotavljanje visoke ravni zdravja in interesa potrošnikov je zbrana v Uredbi (ES) št. 178/2002 (9). Osnovna zahteva živilske zakonodaje je varnost živil na trgu, ki se v Sloveniji preverja v okviru uradnega nadzora Zdravstvenega inšpektorata Republike Slovenije. Tekom inšpekcijskih pregledov pri proizvajalcih, uvoznikih in distributerjih preverjajo sestavo, označevanje in predstavljanje prehranskih dopolnil in za zagotavljanje skladnosti in varnosti analizirajo vzorce. Kljub številnim postopkom in nadzornim sistemom, se zgodi da določeno živilo povzroči neželene reakcije, čemur je lahko vzrok narava snovi, visoka vsebnost snovi, zaužitje prekomerne količine ali pa prisotnost nečistot. Verjetnost za pojav neželene reakcije je večja pri živilih, ki vsebujejo snovi v koncentriranimi obliki, kar pa velja prav za prehranska dopolnila. Vnos prehranskih dopolnil ali obogatenih živil ali kombinacija obeh, lahko vodi v neželene učinke in je skozi daljše časovno obdobje lahko škodljiv. V večini držav Evropske unije je vstop na trg relativno enostaven, zato je v zadnjih letih ponudba in uporaba prehranskih dopolnil narasla, posledično pa smo zaznali več neželenih reakcij vezanih na uporabo prehranskih dopolnil. Z namenom izboljšanja ozaveščenosti in informiranosti uporabnikov se je leta 2014 Nacionalni inštitut za javno zdravje (NIJZ) pridružili evropski povezavi Nutrivigilance za prepoznavo novih tveganj glede uživanja prehranskih dopolnil, obogatenih živil in novih živil, ki jo koordinira francoska Agencija za hrano, okolje in zdravje na delovnem mestu. Sistem nutrivigilance v večini držav EU ni zakonsko predpisan in temelji na prostovoljnem poročanju uporabnikov, proizvajalcev, trgovcev in zdravstvenega osebja, z namenom prepoznavanja, spremljanja in obvladovanja neželenih dogodkov v povezavi z živili (10).
1.3. Hranila
Uravnotežena in pestra prehrana, ki vsebuje polnovredna žita in stročnice, svežo zelenjavo in sadje ter tudi živila živalskega izvora, zagotavlja ustrezne količine različnih hranil za ohranjanje zdravja in dobrega počutja. Beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe in vlaknine so makrohranila, pomembni so pa tudi vitamini in minerali v obliki mikrohranil, ki prispevajo k razvoju, rasti, in zdravju človeka. Vsa hranila imajo določeno funkcijo v
4
človeškem telesu, vendar se potrebe po hranilih pri posameznikih razlikujejo. V grobem hranilne potrebe določimo glede na starost in spol posameznika, pomembne pa so tudi stopnja telesne aktivnosti, fiziološke potrebe (nosečnost, dojenje), prehranske navade in genetsko ozadje posameznika oz. posameznice (11).
1.4. Minerali
Definicija minerala je »katerakoli v naravi prisotna anorganska substanca, definirane kemijske sestave in fizikalnih lastnosti, navadno sestavina zemeljske skorje« (12). Zaradi nenatančne terminologije in splošne uporabe tudi v prehranske in medicinske namene uporabljamo izraz minerali, kljub temu da večinoma mislimo na njihove ione. Tudi pri določanju vrednosti mineralov v bioloških vzorcih govorimo npr. o »železu v krvi«, pa čeprav so železovi ioni (Fe2+) vezani v porfirinski obroč v hemoglobinu (13). V prehranskem smislu minerale v telo vnašamo s prehrano v kationski ali anionski obliki in tudi sicer se minerali v naravi najbolj pogosto nahajajo v obliki soli, ki v vodnih raztopinah disociirajo oz. razpadejo na ione (14). Zavedamo se, da je strokovno pravilna uporaba izrazov cinkovi, kalcijevi, magnezijevi in železovi ioni, namesto cinka, kalcija, magnezija in železa.
Mineralne snovi potrebujemo za normalno rast, razvoj in zdravje človeka, saj so vpletene v dogajanja v telesu z encimskimi reakcijami, fiziološkimi ter imunskimi procesi, ter vzdržujejo konstanten osmotski tlak telesnih tekočin (krvi, znotrajceličnih in zunajceličnih tekočin, možgansko-hrbtenjačne tekočine) in so pomemben gradnik opornih tkiv, mišic in zob. Z minerali vnašamo v organizem potrebne ione in ker jih organizem ne sintetizira sam, jih zadostno količino vnesemo le s pravilno, raznoliko in uravnoteženo prehrano. Če prehrani primanjkuje mineralnih snovi, jih lahko zadostno količino vnesemo s pomočjo prehranskih dopolnil, kjer so mineralne snovi večinoma vgrajene v obliki soli (na primer cinkov citrat, kalcijev karbonat, magnezijev sulfat, železov fumarat). Tiste minerale, ki jih organizem potrebuje v razmeroma velikih količinah, več kot 100 mg/dan, uvrščamo med makroelemente, to so fosfor, natrij, kalcij, kalij, klor, magnezij in žveplo. Mikroelemente telo potrebuje v manjših količinah in predstavniki so baker, cink, fluor, jod, kobalt, krom, mangan, molibden, selen, vanadij in železo. Presežen vnos nekaterih mineralov ima lahko škodljive posledice, zato moramo biti pozorni, da jih ne uživamo v prevelikih odmerkih (14).
5 1.4.1. Cink
Cink je v obliki stabilnega dvovalentnega kationa (Zn2+) prisoten v vseh tkivih in telesnih tekočinah človeškega telesa. Je bistvenega pomena za rast in razvoj, nevrološko in reproduktivno funkcijo, celjenje ran in sposobnost imunskega odziva. Cinkovi ioni imajo strukturno, regulacijsko ali katalitično vlogo v številnih encimih, med katerimi so najbolj znani superoksid dismutaza, alkalna fosfataza in alkohol dehidrogenaza (15).
Pridobljeno pomanjkanje cinka je predvsem posledica malabsorpcijskega sindroma in kroničnega alkoholizma. Huda pomanjkljivost cinka je redka in je posledica dednega stanja oz. enteropatskega akrodermatitisa. Zaradi uživanja živil z visoko vsebnostjo fitatov in pomanjkanja živil živalskega izvora, je pomanjkanje cinka precej pogosto v državah v razvoju in vpliva na približno 2 milijardi ljudi. Posledice pomanjkanja cinka so oslabljena rast in razvoj pri otrocih, zapleti v nosečnosti in oslabljenost imunskega sistema s povečano dovzetnostjo za okužbe (15).
Cink v prehrani
Živila, ki so dober prehranski vir cinka prikazuje slika 1, kot tudi količino potrebno za doseg PDV cinka, ki znaša 10 mg (6). Cink se nahaja pretežno v beljakovinsko bogati hrani, saj je v živilih večinoma vezan na beljakovine (16). Školjke, govedina in drugo rdeče meso so bogati viri cinka; razmeroma dobri rastlinski viri cinka so tudi oreščki in stročnice. Biološka uporabnost cinka je v mesu, jajcih in morskih sadežih relativno visoka zaradi odsotnosti spojin, ki zavirajo absorpcijo cinka, in prisotnosti aminokislin, ki vsebujejo žveplo (cistein in metionin) in s tem izboljšajo absorpcijo cinka. V polnozrnatih izdelkih in beljakovinah rastlinskega izvora je zaradi visoke vsebnosti fitatov (soli fitinske kisline), ki zavirajo absorpcijo cinka, biološka uporabnost cinka manjša. Kvas vsebuje encim fitazo, ki med fermentacijo razgrajuje fitate in s tem znižuje vsebnost fitatov v kruhu in drugi fermentirani hrani, zato imajo kvašeni polnozrnati izdelki večjo biološko uporabnost cinka kot nekvašeni polnozrnati izdelki (15).
6
Slika 1: Devet najbogatejših živil s cinkom in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16).
1.4.2. Kalcij
Kalcij je najpogostejši mineral v človeškem telesu. Predstavlja približno 2 % celotne telesne mase odraslega človeka, od tega se 99 % kalcijevih ionov nahaja v kosteh in zobeh, kjer zagotavljajo trdnost, preostali 1 % pa se nahaja v krvi in mehkih tkivih, kjer delujejo kot ključni znotrajcelični prenašalec v celicah in tkivih. Kalcijevi ioni imajo pomembno vlogo pri številnih fizioloških funkcijah, stabiliziranju celičnih membran, znotrajceličnem signaliziranju, strjevanju krvi, vzdrževanju srčnega ritma in uravnavanju krvnega tlaka ter prenosu dražljajev v živčnem sistemu in mišicah, kot tudi pri izločanju hormonov in delovanju številnih encimov. V ekstracelularni tekočini vzdržujejo integriteto in permeabilnost celičnih membran (16).
Koncentracije kalcijevih ionov v krvi in v zunajcelični tekočini morajo biti znotraj ozkega območja za normalno fiziološko delovanje, kar regulirata obščitnični hormon in kalcitriol, presnovek vitamina D. Če je preskrba s kalcijem prenizka ali v primeru, da je absorpcija v prebavilih neučinkovita in nezadostna za fiziološke potrebe telesa, se kalcijevi ioni resorbirajo iz okostja, da telo ohrani serumske koncentracije v območju potrebnem za normalno delovanje celic in tkiv. Za ohranjanje zdravega okostja je zadosten vnos kalcija zelo pomemben, saj je potrebna zadostna količina kalcijevih ionov za doseganje največje
7
kostne mase med rastjo in za zmanjšanje tveganja za postopno demineralizacije kosti kasneje v življenju, kar lahko vodi do osteoporoze, krhkosti kosti in s povečanega tveganja za zlome (17).
Kalcij v prehrani
Vsebnost kalcija med živili se razlikuje, kar je razvidno iz slike 2, ki prikazuje devet živil bogatih s kalcijem, ter količino živila potrebnega za doseg PDV, ki pri kalciju znaša 800 mg (6). Mleko in mlečni izdelki predstavljajo bogat vir kalcija z dobro absorpcijo, dober vir kalcij so tudi temno zelena zelenjava, žitarice, stročnice in oreščki. Nekatera živila rastlinskega izvora (npr. blitva, špinača, rabarbara) vsebujejo oksalno kislino, ki veže kalcij v kalcijev oksalat, s čimer se biološka uporabnost kalcija zmanjša. Tudi fitati zavirajo absorpcijo kalcija, vendar v manjši meri kot oksalati (18). Pomemben vir kalcijevih ionov sta trda pitna voda in mineralna voda (16).
Slika 2: Devet najbogatejših živil z kalcijem in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16).
1.4.3. Magnezij
Magnezij je esencialen makroelement, pomemben tako v strukturi kot funkciji človeškega telesa, ki vpliva na presnovo in je kofaktor številnih encimov. Sodeluje pri številnih fizioloških procesih, vključno z energijskimi procesi, sintezo nukleinskih kislin in
8
beljakovin, transportu ionov, pri signalizaciji celic in ima tudi strukturne funkcije v kosteh, celičnih membranah in kromosomih (19).
Odraslo človeško telo vsebuje približno 25 gramov magnezija. Približno 50 do 60 % vsega magnezija se nahaja v kosteh, kjer vpliva na njihovo strukturo, preostanek pa najdemo v mehkih tkivih, predvsem v mišicah. Magnezijevi ioni so četrti najpogostejši kationi v telesu sesalcev in drugi najpogostejši znotrajcelični kationi, takoj za kalcijevimi ioni. V krvi se nahaja manj kot 1 % celotne količine magnezija. Fiziološko aktivna je le prosta, ionizirana oblika magnezija (Mg2+), njegove učinke pa blažita beljakovinsko vezana in kelirana oblika (19).
Pomanjkanje magnezija pri zdravih posameznikih, ki uživajo uravnoteženo prehrano, je precej redko saj magnezij vsebujejo živila tako rastlinskega kot živalskega izvora. V primeru prenizkega vnosa, ledvice omejijo izločanje magnezija v urin. Bolj dovzetni za pomanjkanje magnezija so zlasti posamezniki z boleznimi prebavil ali ledvic, starejši odrasli in tisti, ki trpijo zaradi kroničnega alkoholizma. Hudo pomanjkanje magnezija lahko vpliva na vitamin D in homeostazo kalcija. Neustrezni prehranski vnosi in/ali nizke koncentracije magnezija v serumu povezujejo s povečanim tveganjem za srčno-žilne bolezni, osteoporozo in presnovnimi motnjami, kot so npr. presnovni sindrom, hipertenzija in sladkorna bolezen tipa 2. Hudo pomanjkanje magnezija povzroči motnje delovanja srčnega in skeletnega mišičja in nagnjenost za pojav mišičnih krčev (16).
Magnezij v prehrani
Z magnezijem bogat prehranski vir so predstavniki zelene listnate zelenjave, saj je v centru strukture klorofila molekula magnezija, ter tudi stročnice, oreščki in semena (19). Vsebnost magnezija v prehrani se tekom predelave živil zmanjša, poleg tega so magnezijeve soli dobro topne v vodi in zato se s prekuhavanjem živil zmanjša vsebnost v končnih jedeh.
Tudi pitna voda vsebuje različne količine magnezijevih soli (16). Nekatera živila, ki so razmeroma bogata z magnezijem, prikazuje slika 3, kot tudi količino živila potrebnega za doseg PDV, ki za magnezij znaša 375 mg (6) .
9
Slika 3: Devet najbogatejših živil z magnezijem in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16).
1.4.4. Železo
Železo je četrti najpogostejši element Zemljine skorje in je ključen element v presnovi vseh živih organizmov. Železo obstaja v dveh biološko pomembnih oksidacijskih oblikah:
dvovalentni (Fe2+) – fero obliki, topni v vodi, in trivalentni (Fe3+)- feri obliki, slabo topni v vodi. Železovi ioni so bistvena sestavina več stotih beljakovin in encimov, ki podpirajo bistvene biološke funkcije, kot so transport kisika, proizvodnja energije, sinteza DNK ter celična rast in replikacija. Tudi hemoglobin, mioglobin, citokromi in peroksidaze za svojo biološko aktivnost potrebujejo hem, ki vsebuje železov ion vezan v sredino heterociklične organske molekule. Hemsko železo izvira iz hemoglobina in mioglobina, ter se nahaja v živilih živalskega izvora in predstavlja od 10 do 15 % celotnega vnosa železa v prehrani mesojedcev. Ker se veliko bolje absorbira kot nehemsko železo, ki ga najdemo v rastlinskih in živalskih virih, hemsko železo prispeva kar do 40 % celotnega absorbiranega železa (20).
Ker telo izloča zelo malo železa, je presnova železa skrbno regulirana. Železov regulatorni hormon, hepcidin, ki ga primarno sintetizirajo jetrne celice, je ključni regulator sistemske homeostaze železa. Kadar je koncentracija železovih ionov v telesu nizka in/ali v primeru slabokrvnosti, je izražanje hepcidina minimalno, kar povzroči povečano absorpcijo železa iz prehrane in prehajanje železa iz telesnih zalog. Nasprotno, kadar je zalog železa dovolj
10
ali ga zaužijemo preveč, hepcidin zavira absorpcijo železa iz hrane in spodbuja umik železa iz celic (20).
Pomanjkanje železa je posledica nezadostne oskrbe celic z železom po izčrpanju telesnih zalog. Mikrocitna anemija se pojavi, ko so zaloge železovih ionov v telesu tako nizke, da sta sinteza hemoglobina in tvorba rdečih krvnih celic močno oslabljena. Pomanjkanje železa je najbolj pogosta prehranska pomanjkljivost po vsem svetu, ki prizadene predvsem otroke, ženske v rodni dobi, nosečnice, pogoste krvodajalke in posameznike z nekaterimi zdravstvenimi težavami (20).
Železo v prehrani
Prehranske vire bogate z železom lahko razdelimo glede prevladujoče oblike železa v podskupino hemskih in nehemskih živil. V hrani živalskega izvora (meso, mesni izdelki in ribe) je železo večinoma v obliki hema, ki se s pomočjo v enterocitih prisotnega prenašalca za hem dobro absorbira (16). Čeprav hemsko železo predstavlja le 10 % do 15 % železa ki ga zaužijemo s hrano, lahko predstavlja tretjino vsega absorbiranega železa iz prehrane (20). Polnozrnata žita, stročnice, oreščki, zelena zelenjava in suho sadje so glavni vir nehemskega železa, kjer se večinoma nahaja v feri obliki in se mora reducirati v fero stanje s pomočjo duodenalnega citokroma pred absorpcijo. Absorpcijo lahko ovirajo ligandi (fitati, fosfati, lignini, tanini) in polifenoli (kava, pravi čaj, rdeče vino), medtem ko jo askorbinska kislina pospeši, saj spodbudi redukcijo Fe3+ v Fe2+ pri nižjem pH. Absorpcija nehemskega železa je torej bolj variabilna, saj nanjo vplivajo različni dejavniki (16). Slika 4 prikazuje devet živil, bogatih z hemsko obliko železa, ter količino živila potrebnega za doseg PDV, ki za železo znaša 14 mg (6).
11
Slika 4: Devet najbogatejših živil z hemsko obliko železa in količina živila potrebna za doseg PDV, prirejeno po (16).
1.5. Prehranske referenčne vrednosti za vnos mineralov
Živila v obliki prehranskih dopolnil se poleg običajne prehrane posameznika, uporabljajo za vzdrževanje zadostnega vnosa hranil ali za uravnavanje prepoznanega pomanjkanja. Ker pa je lahko prekomeren vnos hranil skozi daljše časovno obdobje škodljiv, je za varno uporabo prehranskih dopolnil potrebno upoštevati najvišje dopustne vnose posameznih hranil v populaciji (UL vrednosti) (21). Prehranske referenčne vrednosti za minerale cinka, kalcija, magnezija in železa za odrasle osebe so predstavljene v preglednici I.
Na območju Republike Slovenije velja Pravilnik o prehranskih dopolnilih, ki določa pogoje za prehranska dopolnila. Pravilnik o prehranskih dopolnilih ne navaja referenčnih vrednosti za vnos vitaminov in mineralov, saj se sklicujejo na predpis, ki ureja označevanje hranilne vrednosti živil oz. predpis, ki ureja zagotavljanje informacij o živilih potrošniku tj.
Uredba (EU) 1169/2011. V skladu s to Uredbo je potrebno navesti količino vitaminov in mineralov kot odstotek PDV, na osnovi referenčnih vrednosti (podanih v miligramih) za označevanje živil A Priloge XIII k Uredbi (EU) št. 1169/2011.
Zaradi geografske lege od leta 2004 NIJZ povzema priporočila prehranskega združenja DACH (13). NIJZ definira referenčne vrednosti za vnos hranil kot »količine hranil, za katere domnevamo, da pri skoraj vseh posameznikih v obravnavanih populacijskih
12
skupinah omogočajo njihovo polno storilnost in ščitijo pred prehransko pogojenimi zdravstvenimi okvarami. Omenjene količine hranil, omogočajo nastanek telesnih rezerv, ki so ob nenadnih povečanjih potreb takoj na voljo in brez ogrožanja zdravja« (21).
Priporočila po svoji definiciji pokrivajo potrebe skoraj vseh (98 %) oseb znotraj skupine zdravih posameznikov v Srednji Evropi. Navedene referenčne vrednosti pa ne veljajo za osebe ki redno jemljejo zdravila, za preskrbo bolnikov, za osebe z motnjami prebave in presnove ter za osebe z raznimi odvisnostmi. Za omenjene skupine je potrebno individualna obravnava (21).
Evropska agencija za varnost hrane (angl. European Food Safety Authority, EFSA) prispeva k varstvu potrošnikov, saj za članice Evropske unije pripravlja neodvisne znanstvene nasvete o tveganjih v zvezi s hrano, svetuje glede obstoječih in novih tveganjih ter tako prispeva k oblikovanju evropske zakonodaje, pravil in politike. EFSA v svojih mnenjih navaja vrednosti za različne populacije oz. posamezne »subpopulacije« znotraj vseh posameznikov, saj za vnos posameznih hranil upošteva določene starostne skupine, spol ali fiziološko stanje (nosečnost, dojenje) in pri tem definira več različnih prehranskih referenčnih vrednosti (22):
Povprečne potrebe po hranilu ali zadosten vnos za polovico populacije – angl. Average Requirement, AR: predstavlja vnos hranila, ki je zadosten za polovico oseb v populaciji, za drugo polovico populacije pa je prenizek. Pri tem se uporablja predpostavka, da so potrebe po hranilu v populaciji statistično normalno razporejene.
Populacijski referenčni vnos ali zadosten vnos za populacijo ali priporočila za populacijo – angl. Population Reference Intakes, PRI: predstavlja zadosten vnos hranil za 97,5 % posameznikov v populacijski skupini. PRI vrednosti se izračunajo na podlagi prej določenih AR vrednosti.
Ustrezen vnos hranila za populacijo – angl. Adequate Intake, AI: kadar se zaradi nezadostnih podatkov ne da določiti AR vrednosti in posledično tudi ne PRI vrednosti, se določijo AI vrednosti. Te temeljijo na eksperimentalno določenih približnih vnosih hranil pri skupini zdravih oseb. AI predstavlja ustrezen vnos hranila za zagotavljanje ohranjanja zdravstvenega stanja na želeni ravni pri 97,5 % ljudi v populaciji.
13
Zgornja meja vnosa hranila ali zgornja sprejemljiva meja vnosa - angl. Tolerable Upper Level, UL: Predstavlja maksimalni dnevni vnos hranila iz vseh virov (hrane in prehranskih dopolnil) skozi celotno življenjsko obdobje, ki pri skoraj nobenemu posamezniku v populaciji ne predstavlja tveganja za neželene učinke. Vnosi, ki so višji od zgornje sprejemljive meje vnosa, lahko predstavljajo tveganje za neželene učinke (13).
Opisane prehranske referenčne vrednosti so temelji za prehranska priporočila in za vrednotenje ter načrtovanje prehrane posameznikov in populacije. Obenem so osnova za določitev PDV in za označevanje živil (13). Prehranske referenčne vrednosti so ključne smernice na področju prehrane in zagotavljajo znanstveno podlago na kateri temeljijo prehranska priporočila in služijo kot osnova za obvladovanje tveganj in pri določanju referenčnih vrednosti za označevanje živil in oblikovanju prehranskih smernic. Uporabljajo jih prehranski strokovnjaki pri ocenjevanju prehrane in načrtovanju prehrane na populacijski in individualni ravni. V pomoč so tudi proizvajalcem živil pri oblikovanju prehranskih izdelkov in znanstvenikom, ki sodelujejo v prehranskih raziskavah (21).
Ker se potrebe po hranilih med posamezniki razlikujejo, so prehranske referenčne vrednosti pripravljene za različne skupine oz. populacije prebivalstva. Skupine so izbrane glede na razlike v potrebah po hranilih med odraščanjem, spremembo endokrinega stanja med puberteto, in različni absorpciji hranil ali telesnih funkcijah, npr. ledvična funkcija.
Upoštevajo različne življenjska obdobja in razlikujejo med spoli, med drugim pri ženskah upoštevajo posebne potrebe med nosečnostjo in dojenjem ali pa v obdobju pred menopavzo in po menopavzi. Ciljne populacije se za vsako posamezno hranilo določajo individualno, odvisno od razpoložljivih podatkov (23).
14
Preglednica I: Prehranske referenčne vrednosti za cink, kalcij, magnezij in železo, ki veljajo za odrasle osebe, povzeto po (6, 21, 22).
Vir Uredba
1169/2011 NIJZ EFSA
Referenčna vrednost in enota
PDV (mg/dan)
PDV (mg/dan)
AR (mg/dan)
PRI (mg/dan)
AI (mg/dan)
UL (mg/dan)
Spol M Ž M Ž M Ž M Ž
Cink 10 11-16
(a)
7-10
(a)
7,5- 12,7
(a)
6,2- 10,2
(a)
9,4- 16,3
(a)
7,5- 12,7
(a)
/ 25
Kalcij 800 1000 750 950 / 2500
Magnezij 375 350- 400
300- 310
/ / 350 300 250 (b)
Železo 14 10 10-15 6 6, 7(c) 11 11, 16(c)
/ Ni
podatkov
(a) Na absorpcijo cinka vpliva vsebnost fitatov v prehrani. Nižja kot je vsebnost fitatov v živilih, višja je absorpcija cinka in v tem primeru je nižji dnevni vnos cinka zadosten.
(b) Vrednost se nanaša na količino magnezija, ki jo zaužijemo s prehranskimi dopolnili, vodo ali dodano hrani, z magnezijevimi solmi (magnezijev klorid, magnezijev sulfat, magnezijev aspartat, magnezijev laktat) in magnezijevim oksidom – ne vključuje naravno prisotnega magnezija v hrani in pijačah. Medtem, ko PDV za magnezij za odrasle znaša 375 mg/dan in vključuje vnos magnezija iz vseh virov.
(c) Velja za ženske v predmenopavzi (vključno z nosečnicami in doječimi materami) in pokriva potrebe približno 95 % žensk.
Določanje potreb po esencialnih hranilih za določeno populacijo ni enostavno. Ob predpostavki normalne porazdelitve bi bilo potrebno vrednosti povprečnih potreb po hranilih, ob upoštevani biološki uporabnosti, povečati za dvakratnik standardne deviacije.
Tako bi dobili količine, ki za skoraj vse posameznike pokrivajo potrebe in ščitijo pred s hrano povzročenimi deficitarnimi boleznimi in simptomi pomanjkanja. Vendar različni razlogi vplivajo na to, da takšna izpeljava ni vselej možna. Prvič, potrebe po hranilih niso statistično normalno porazdeljene (z izjemo potreb po beljakovinah), in drugič, temeljnih informacij za določanje povprečnih potreb ne moremo enako vrednotiti, saj so različnega izvora. Poleg tega so podatki o porazdelitvi potreb na voljo le za nekatere hranilne snovi in za majhne skupine prebivalstva. Ne smemo pozabiti na podatke o dolgoročni preskrbljenosti skupin prebivalstva s hranili. Priporočene vrednosti za posamezno skupino prebivalstva, ki naj bi po podatkih NIJZ ustrezale vsem individualnim fiziološkim
15
nihanjem in predstavljajo zadostno zalogo hranil v telesu, imajo vključen 20 do 30 % pribitek, ki temelji na variacijskem koeficientu od 10 do 15 % (21).
16 2. NAMEN DELA
Uživanje nekakovostne, enolične, kalorično bogate, a prehransko revne hrane pomembno vpliva na vnos hranil in povečuje verjetnost za pomanjkanje nekaterih hranil. Nasprotno pa redno uživanje raznolike in uravnotežene prehrane zagotavlja zadosten vnos hranil za zdravo populacijo in sočasna uporaba prehranskih dopolnil lahko privede do presežnih dnevnih vnosov hranil, s čimer se poveča tveganje za pojav neželenih učinkov. K priljubljenosti in razširjenosti uporabe prehranskih dopolnil vplivata skrb za svoje dobro zdravje in počutje ter sodobni trendi zdravega in športno aktivnega načina življenja, vendar tudi hiter in stresen način življenja ter staranje prebivalstva. Dostopnost in možnost nakupa na številnih prodajnih mestih, v lekarnah, drogerijah in na spletu omogoča, da lahko vsak trenutek izbiramo med mnogimi prehranskimi dopolnili, ki se razlikujejo po svoji sestavi, odmerkih vitaminov in mineralov in ostalih hranil, kot tudi po obliki in načinu uporabe.
Namen magistrskega dela je proučiti, ali so na spletu, v lekarnah in drogerijah v Sloveniji dostopna prehranska dopolnila z višjimi odmerki mineralov od 100 % PDV glede na Uredbo 1169/2011. Za izbor prehranskih dopolnil ter kasnejše vrednotenje varnosti z visokimi odmerki mineralov je to referenčna vrednost, ki predstavlja vključitveni kriterij - vsebnost minerala najmanj 100 % PDV, kar je razvidno iz označbe prehranskih dopolnil. V preglednici bomo zabeležili obliko prehranskega dopolnila, količino minerala v dnevnem odmerku (mg) in odstotek PDV ter kemijsko obliko minerala.
S pomočjo dostopne znanstvene literature bomo zbrali prehranske referenčne vrednosti za minerale cinka, kalcija, magnezija in železa. Te bomo uporabili za primerjavo z vrednostmi mineralov pridobljenih iz ustreznih prehranskih dopolnil in za vrednotenje morebitnih presežnih vrednosti. Ugotovili bomo ali je uporaba prehranskih dopolnil z visokimi odmerki mineralov varna za potrošnika, oz. kakšna so morebitna tveganja, če so prekoračene vrednosti PDV. Vrednotenje varnosti visokih odmerkov mineralov cinka, kalcija, magnezija in železa bo temeljilo predvsem na znanstvenih mnenjih EFSA.
17
Na podlagi pridobljenih podatkov bomo poskušali potrditi naslednje hipoteze:
1. Prehranska dopolnila na slovenskem tržišču z minerali cinka, magnezija, kalcija in železa ne presegajo zgornjih sprejemljivih mej vnosov (UL vrednosti).
2. Dnevni odmerki mineralov cinka, magnezija, kalcija in železa v prehranskih dopolnilih so manjši od dnevnih odmerkov opredeljenih v Smernicah Javne agencije Republike Slovenije za zdravila in medicinske pripomočke (JAZMP), ki se nanašajo na izdelke v farmacevtskih oblikah, ki niso zdravila.
3. Visoki dnevni odmerki mineralov cinka, magnezija, kalcija in železa v prehranskih dopolnilih lahko vodijo v prekomerne vnose teh mikrohranil in povzročijo tveganje za zdravje uporabnika.
18 3. METODE
Iskalna mesta na slovenskem trgu
Pri slovenskih spletnih ponudnikih (lekarnar.si, proteini.si, drogeriji DM in Müller) smo pregledali prehranska dopolnila za odrasle osebe, ki vsebujejo vsaj enega izmed mineralov (cink, kalcij, magnezij ali železo).
Vključitveni kriteriji
Na spletu smo uporabili iskalne besede, ki so vsebovale »prehransko dopolnilo« in izbran mineral »cink/kalcij/magnezij/železo«. Osredotočili smo se na prehranska dopolnila za odrasle osebe, katerih količina minerala glede na Uredbo 1169/2011 dosega 100 % PDV ali več. V nabor smo vključili prehranska dopolnila različnih oblik (kapsule, prašek, peroralna tekočina, šumeče tablete, tablete, zrnca) in za različne namene uporabe. Izključili smo vsa prehranska dopolnila, ki niso vsebovala iskanih mineralov, ali pa so bile vsebnosti iskanih mineralov nižje od 100 % PDV.
Zbiranje podatkov o prehranskih dopolnilih
Vsa prehranska dopolnila iz omenjenih iskalnih mest na slovenskem trgu, ki so ustrezala vključitvenem kriterijem smo predstavili grafično v obliki preglednic izdelanih s pomočjo programa Microsoft Office Excel. V preglednico smo za vsako posamezno prehransko dopolnilo zabeležili obliko, PDV in količino minerala v dnevnem odmerku (mg), odstotek PDV glede na Uredbo 1169/2011 ter kemijsko obliko minerala. Te podatke smo za vsa prehranska dopolnila pridobili iz označb na ovojnini ali iz opisov izdelkov na spletu. Za vsak posamezen mineral smo izdelali svojo preglednico in prehranska dopolnila razvstrili naraščajoče glede na najvišji priporočeni dnevni odmerek minerala v mg/dan oz. na odstotek PDV.
Zbiranje dostopnih podatkov o mineralih in prehranskih referenčnih vrednostih Pregledali smo aktualno znanstveno literaturo, ki opisuje cink, kalcij, magnezij in železo ter zbrali potrebne informacije, ki jih potrebujemo za interpretacijo rezultatov (splošno o mineralu, metabolizem in biološka uporabnost). Preučili smo prehranske smernice dveh inštitucij (NIJZ in EFSA), ki ju upoštevamo na območju Slovenije in katerih referenčne vrednosti so služile za vrednotenje visokih dnevnih odmerkov mineralov v vzorčnih prehranskih dopolnilih, s čimer smo ugotovili ali izdelki na trgu presegajo prehranske referenčne vrednosti in za koliko. Pri tem je bila v pomoč opisna statistika, ki nam je omogočila preglednost pridobljenih rezultatov in lažjo interpretacijo.
19
Vrednotenje varnosti prehranskih dopolnil z visokimi odmerki mineralov
S pomočjo obstoječe znanstvene literature ter mnenj EFSA smo preučili tveganja za zdravje ob prekomernem vnosu cinka, kalcija, magnezija in železa s prehranskimi dopolnili, ki vsebujejo višje odmerke od PDV glede na Uredbo 1169/2011.
Celoten postopek in uporabljene metode dela, od pregledovanja in zbiranja prehranskih dopolnil, pridobivanja podatkov in vrednotenja rezultatov shematično predstavlja slika 5.
Slika 5: Shematični prikaz in vrstni red metod dela uporabljenih v magistrski nalogi.
20 4. REZULTATI IN RAZPRAVA
Vsa prehranska dopolnila, ki so ustrezala vključitvenim kriterijem smo razvrstili naraščajoče glede na najvišji priporočeni dnevni odmerek minerala v mg/dan oz. na odstotek PDV. Zabeležili smo v kakšni kemijski obliki se nahaja mineral in v kakšni obliki je posamezno prehransko dopolnilo (kapsule, prašek, peroralna tekočina, šumeče tablete, tablete, zrnca). Vključitvenim kriterijem je skupno ustrezalo 114 prehranskih dopolnil za odrasle osebe, ki vsebujejo kalcij (preglednica II), magnezij (preglednica V), cink (preglednica VIII) ali železo (preglednica XI). Glede na vsebovan mineral je od 114 prehranskih dopolnil 11 % prehranskih dopolnil s kalcijem, 21 % z železom, 31 % z magnezijem in 37 % s cinkom.
Poleg izbora ustreznih prehranskih dopolnil in za vrednotenje zbranih rezultatov ter oceno tveganja za zdravje ob prekomernem vnosu mineralov predstavljamo najpomembnejša dejstva in podatke o posameznih mineralih, v povezavi z uporabo v prehranskih dopolnilih.
4.1. Kalcij
4.1.1. Prehranska dopolnila s kalcijem
Našli smo 13 prehranskih dopolnil (preglednica II), pri katerih dnevni odmerek kalcija dosega najmanj 100 % PDV. Ugotovili smo, da je količina minerala v dnevnem odmerku pri večini (60 %) prehranskih dopolnil s kalcijem enaka 1000 mg, kar predstavlja 125 % PDV glede na Uredbo 1169/2011. Ostali odmerki (800 mg, 820 mg, 1200 mg, 1300 mg in 1400 mg) niso tako pogosti, saj se posamezno nahajajo le v enem prehranskem dopolnilu.
Glede na zbrane podatke, smo ugotovili da se največ prehranskih dopolnil s kalcijem nahaja v obliki tablet (46 %), sledijo šumeče tablete (23 %), kapsule (16 %) in prašek (15
%). Najpogosteje je uporabljen kalcijev karbonat (68 %), ostale kemijske oblike minerala so prisotne v po enem prehranskem dopolnilu (8 %) in to so kalcijev citrat, kalcijev glukonat, kompleks kalcijevega karbonata, glukonata, citata ter kalcijev kompleks karbonata, citrata, malata, fumarata, sukcinata.
21
Preglednica II: Seznam prehranskih dopolnil s kalcijem, kjer dnevni odmerek dosega 100 % PDV ali več.
Zaporedna številka prehranskega
dopolnila*
Prehransko dopolnilo v
obliki
Priporočen dnevni odmerek
Količina minerala v
dnevnem odmerku
(mg)
PDV (%) Uredba 1169/2011
Kemijska oblika mineralne
snovi
1 kapsule 4
kapsule/dan
800 100 kalcijev
karbonat
2 prašek 10 g/dan 820 103 kalcijev
glukonat
3 šumeče
tablete
1
tableta/dan
1000 125 kalcijev
karbonat
4 šumeče
tablete
1
tableta/dan
1000 125 kalcijev
karbonat
5 šumeče
tablete
1
tableta/dan
1000 125 kalcijev
karbonat
6 prašek 3 g/dan 1000 125 kalcijev
karbonat
7 tablete 3
tablete/dan
1000 125 kalcijev
karbonat
8 tablete 3
tablete/dan
1000 125 kalcijev
karbonat, glukonat, citat
9 tablete 3
tablete/dan
1000 125 kalcijev
kompleks karbonata, citrata, malata, fumarata, sukcinata
10 tablete 4
tablete/dan
1000 125 kalcijev citrat
22
11 tablete 2
tableti/dan
1200 150 kalcijev
karbonat
12 tablete 2
tableti/dan
1300 163 kalcijev
karbonat
13 kapsule 4
kapsule/dan
1400 175 kalcijev
karbonat
*Ostale podatke o prehranskem dopolnilu (naziv, proizvajalec, dostop) prikazuje seznam v prilogi.
Glede na referenčne vrednosti za prehranski vnos kalcija, ki veljajo za odrasle osebe (preglednica III), podane iz strani NIJZ in EFSA, smo analizirali pridobljene podatke iz pregleda 13 prehranskih dopolnil s kalcijem.
Preglednica III: Primerjava prehranskih referenčnih vrednosti za kalcij za odrasle osebe, povzeto po (6, 21, 24).
Vir Uredba
1169/2011 NIJZ EFSA
Referenčna vrednost in enota
PDV (mg/dan)
PDV (mg/dan)
AR (mg/dan)
PRI (mg/dan)
UL (mg/dan)
Kalcij 800 1000 750 950 2500
PDV kalcija po priporočilih NIJZ znaša 1000 mg/dan. To je tudi odmerek, ki je najpogostejši (60 %) med pregledanimi prehranskimi dopolnili s kalcijem. V primerjavi s PDV iz Uredbe 1169/2011, ki znaša 800 mg, to predstavlja 125 % PDV. Višji dnevni odmerek od priporočil NIJZ vsebuje po eno prehransko dopolnilo (slika 6) in sicer v odmerkih 1200, 1300 in 1400 mg/dan.
23
Slika 6: Prekoračen PDV kalcija (1000 mg/dan) glede na priporočila NIJZ.
Glede na priporočila EFSA lahko ugotovimo, da vsa zajeta prehranska dopolnila dosegajo AR vrednost, ki znaša 750 mg. To pomeni, da z uživanjem prehranskih dopolnil s kalcijem, ki vsebujejo dnevni odmerek 800 mg (100 % PDV), zadostimo povprečnim potrebam po kalciju pri polovici populacije, drugi polovici pa je ta odmerek prenizek. Da bi zadostili večini populacije oz. 97,5 % posameznikom v populacijski skupini, je potreben višji dnevni odmerek in sicer 950 mg, kolikor znaša PRI vrednost za kalcij. Z dnevnim odmerkom 1000 mg jo za 50 mg presega večina prehranskih dopolnil iz vzorca. Glede na podatke iz preglednice IV, je PRI vrednost za mlajše odrasle (med 18 in 24 let) višja in znaša 1000 mg. Razlog je v tem, da so v tem obdobju potrebe višje, saj se kalcij še vedno kopiči v kosteh.
Pomembno vrednost za vrednotenje varnosti predstavlja zgornja sprejemljiva meja vnosa oz. UL vrednost. Ta za kalcij znaša 2500 mg/dan, in vključuje vnose hranila iz vseh virov, torej iz hrane, pijače in prehranskih dopolnil, kar pomeni da bi lahko skozi celotno življenjsko obdobje uživali do 2500 mg kalcija dnevno in to ne bi predstavljajo tveganja za neželene učinke. S prehranskimi dopolnili dostopnimi v Sloveniji, ob upoštevanju navodil za jemanje, lahko zaužijemo največ 1400 mg kalcija na dan. Da bi presegli UL vrednost, bi torej morali dnevno s prehrano in pijačo zaužiti še 1100 mg kalcija. Glede na podatke iz literaturnega pregleda Balk, E M et al., pa edino Severni Evropejci zaužijejo s hrano več kot 1000 mg kalcija na dan (25).
1000 1000 1000
+ 20 % + 30 % + 40 %
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
11 12 13
Dnevni odmerek (mg)
Zaporedna številka prehranskega dopolnila
% PREKORAČENEGA PDV V PREHRANSKIH
DOPOLNILIH S KALCIJEM
24
4.1.1. Prehranske referenčne vrednosti za kalcij
Preglednica IV prikazuje prehranske referenčne vrednosti za kalcij, ki jih podaja EFSA za različne populacije. Opazili smo, da sta AR in PRI vednosti enaki za odrasle ženske, moške, nosečnice in doječe matere v enakem starostnem obdobju. Znanstveni odbor je namreč ugotovil, da kljub fiziološkim spremembam, ki se pojavijo med nosečnostjo in dojenjem, le-te ne vplivajo na prehranski vnos kalcija, edino če je bil ta že pred nosečnostjo prenizek. Zato vrednosti za populacijo nosečnic in doječih mater niso višje kot za ostale ženske in moške (17).
Preglednica IV: Prehranske referenčne vrednosti za vnos kalcija, povzeto po EFSA (24).
Populacija Starost Spol Referenčna vrednost (mg/dan)
AI AR PRI UL
Dojenčki 7-11 mesecev
Oba
spola 280 / /
/ Otroci 1-3 let Oba
spola /
390 450
Otroci 4-10 let 680 800
Otroci 11-17 let 960 1150
Odrasli, nosečnice, doječe matere
18-24 let
Oba
spola /
860 1000
2500 Odrasli,
nosečnice, doječe matere
≥ 25 let
750 950
Znanstveni odbor za hrano (angl. The Scientific Committee on Food, SCF) je na podlagi različnih dolgotrajnih študij določil UL vrednost za kalcij v višini 2500 mg/dan iz vseh virov za odrasle osebe, nosečnice in doječe matere. Zaenkrat še ni dovolj podatkov za določitev UL vrednosti za dojenčke, otroke in mladostnike. Ustrezen prehranski vnos kalcija je določen na podlagi informacij iz študij, z delnimi ocenami potrebnih vnosov za kompenzacijo izgube kalcija (preko urina, blata, kože) ter z vnosi, ki so potrebni za vzdrževanje serumskih koncentracij, upoštevajoč povprečne absorpcije kalcija in iz študij o kostni gostoti in vsebnosti kostnih mineralov tekom življenja (26).
25 4.1.2. Splošno o kalciju
Kalcij je v krvi prisoten v treh različnih oblikah: kot prosti kalcijevi (Ca2+) ioni (približno 45 %), vezan na beljakovine (približno 45 %) in kompleksiran na citrat, fosfat, sulfat in karbonat (približno 10 %). Serumska koncentracija kalcijevih ionov je skrbno regulirana (26).
Živilom in prehranskih dopolnilom v Evropski uniji je kalcij dovoljeno dodajati v obliki soli citronske kisline, glicerofosfata, glukonata, hidroksida, karbonata, klorida, laktata, oksida, soli ortofosforne kisline in sulfata (27).
Metabolizem
Za absorpcijo mora biti kalcij v topni obliki ali vezan na topne organske molekule.
Absorpcija je odvisna od večih dejavnikov (kemijske oblike kalcija, topnosti, drugih prehranskih dejavnikov) in je največja pri nizkem vnosu in visokih potrebah. Večinoma se absorbira med 10 in 40 % kalcija. V prebavnem traktu absorpcija kalcija poteka na 2 načina: preko pasivne difuzije, oz. nenasitljivega in paracelularnega transporta ali preko aktivnega, nasitljivega, transcelularnega transporta. Aktivni transport regulirata obščitnični hormon in kalcitriol, aktivna oblika vitamina D. Absorpcija kalcija se tekom življenjskih obdobij precej razlikuje, večja je v obdobju hitre rasti in se znižujem s staranjem ter pri nizkih vrednostih vitamina D in estrogena. Večina neabsorbiranega kalcija se kompleksira z žolčnimi kislinami, prostimi maščobnimi kislinami, oksalno kislino in izloči z blatom.
Glavne poti izločanja kalcija so preko urina, blata, kože in znoja (17).
Biološka uporabnost
Večina kalcijevih soli, ki se uporabljajo v prehranskih dopolnilih se absorbira v podobni meri kot kalcij iz mlečnih izdelkov. Biološka uporabnost kalcijevih soli, ki se uporabljajo v prehranskih dopolnilih (npr. karbonat, laktat, glukonat in citrat) je primerljiva, če jih uživamo sočasno z obrokom. Na tešče pa je absorpcija kalcija iz citratne oblike nekoliko boljša kot iz karbonatne. Vendar pa citratna oblika na enako maso vsebuje približno pol manj kalcija (21 %) kot karbonatna (40 %) in je za enak odmerek potrebno zaužiti več citratne oblike, ki je tudi dražja. Podobno velja za kalcijev laktat in glukonat, ki vsebujeta le 13 % oz. 9 % kalcija, zato so odmerki teh soli še precej višji (28).
4.1.3. Tveganje za zdravje ob prekomernem vnosu kalcija
Raven kalcija v telesu je skrbno regulirana z genetskimi in hormonskimi dejavniki. Ob odsotnosti kostnega raka, bolezni ščitnice in obščitnice ter normalnem vnosu vitamina D, se prekomerno kopičenje kalcija v krvi ali tkivih izključno zaradi prekomernega uživanja
26
kalcija iz prehrane ne bi smelo pojaviti. Hiperkalciemijo (koncentracija kalcija v serumu >
2,75 mmol/L) lahko povzročijo prehranska dopolnila z velikimi odmerki kalcija, zlasti če je dodan vitamin D, ki lahko poveča absorpcijo kalcija. Klinični simptomi hiperkalciemije so utrujenost, mišična oslabelost, anoreksija, slabost, bruhanje, zaprtje, tahikardna aritmija, kalcifikacija mehkih tkiv, zaostanek v rasti in izguba teže. Posledice hude kronične hiperkalciemije so ledvični kamni in okvara delovanja ledvic, posledično zmanjšanje koncentracijske sposobnosti ledvic (tj. zmanjšanje ponovne absorpcije soli in vode). Odbor SCF je za določitev UL za kalcij upošteval različne dolgotrajne študije, pri katerih je bil skupni dnevni vnos kalcija iz prehrane in prehranskih dopolnil v količini 2500 mg in pri tem niso opazili neželenih učinkov (17).
Glede na zbrane podatke in primerjavo s prehranskimi dopolnili, ki vsebujejo enako ali več kalcija kot znaša 100 % PDV, smo ugotovili, da so zbrana prehranska dopolnila (preglednica II) varna za uporabo. Obenem smo ugotovili, da so dnevni odmerki po priporočilih NIJZ in EFSA višji od vrednosti PDV (800 mg). Rezultati kažejo, da ima večina prehranskih dopolnil s kalcijem primerno vsebnost glede na priporočila NIJZ in EFSA, saj vsebujejo zadostne odmerke kalcija. Obenem ta prehranska dopolnila ne presegajo UL vrednosti, ki znaša 2500 mg in je dokazano varna za uporabo ob dolgotrajnem jemanju. Glede na to menimo, da je tveganje za prekomerni dnevni vnos ob upoštevanju navodil za jemanje ob uporabi prehranskih dopolnil s kalcijem, nizko.
Nasprotno, pa bi odmerki kalcija, ki jih v telo vnesemo s prehrano, pijačo ali prehranskimi dopolnili v skupni količini, ki je višja od 2500 mg/dan, lahko povzročili neželene učinke.
4.2. Železo
4.2.1. Prehranska dopolnila z železom
Našli smo 24 prehranskih dopolnil z železom (preglednica V), katerih dnevni odmerek železa dosega najmanj 100 % PDV. Ugotovili smo, da je količina minerala v dnevnem odmerku pri 38 % prehranskih dopolnil z železom enaka 14 mg, kar predstavlja 100 % PDV glede na Uredbo 1169/2011. Poleg tega, smo zabeležili še naslednje dnevne odmerke:
15 mg (13 %), 18 mg (25 %), 20 mg (13 %) in 50 mg (11 %). Glede na zbrane podatke, smo ugotovili da se največ prehranskih dopolnil z železom nahaja v obliki kapsul (42 %), sledijo tablete (25 %), peroralne tekočine (17 %), prašek (8 %) ter v enakih deležih (4 %) zrnca in šumeče tablete. Najpogosteje je uporabljen železov glukonat (33 %), nato železov
27
bisglicinat (25 %), železov pirofosfat (21 %), železov fumarat (17 %) ter železov sulfat (4
%).
Preglednica V: Seznam prehranskih dopolnil z železom, kjer dnevni odmerek dosega 100
% PDV ali več.
Zaporedna številka prehranskega
dopolnila*
Prehransko dopolnilo v
obliki
Priporočen dnevni odmerek
Količina minerala v
dnevnem odmerku
(mg)
PDV (%) Uredba 1169/2011
Kemijska oblika mineralne
snovi
14 kapsule 1
kapsula/dan
14 100 železov
fumarat
15 kapsule 1
kapsula/dan
14 100 železov
pirofosfat
16 prašek 1
vrečka/dan
14 100 železov
fumarat
17 peroralna
tekočina
15 mL/dan 14 100 železov
glukonat
18 tablete 1
tableta/dan
14 100 železov
fumarat
19 tablete 1
tableta/dan
14 100 železov
glukonat
20 tablete 1
tableta/dan
14 100 železov
glukonat
21 tablete 2
tableti/dan
14 100 železov
glukonat
22 zrnca 1
vrečka/dan
14 100 železov
pirofosfat
23 kapsule 1
kapsula/dan
15 107 železov
pirofosfat
24 kapsule 2
kapsuli/dan
15 107 železov
fumarat
25 peroralna 20 mL/dan 15 107 železov
28
tekočina glukonat
26 kapsule 1
kapsula/dan
18 129 železov
bisglicinat
27 kapsule 1
kapsula/dan
18 129 železov
bisglicinat
28 šumeče
tablete
1
tableta/dan
18 129 železov
glukonat
29 peroralna
tekočina
10 mL/dan 18 129 železov
bisglicinat
30 peroralna
tekočina
20 mL/dan 18 129 železov
glukonat
31 tablete 1
tableta/dan
18 129 železov
sulfat
32 kapsule 1
kapsula/dan
20 143 železov
bisglicinat
33 kapsule 1
kapsula/dan
20 143 železov
bisglicinat
34 prašek 1
vrečka/dan
21 150 železov
pirofosfat
35 kapsule 1
kapsula/dan
30 214 železov
pirofosfat
36 kapsule 1
kapsula/dan
50 358 železov
bisglicinat
37 tablete 1
tableta/dan
50 358 železov
glukonat
*Ostale podatke o prehranskem dopolnilu (naziv, proizvajalec, dostop) prikazuje seznam v prilogi.
Glede na referenčne vrednosti za prehranski vnos železa, ki veljajo za odrasle osebe (preglednica VI), podane iz strani NIJZ in EFSA, smo analizirali pridobljene podatke iz pregleda 24 prehranskih dopolnil z železom.
