Взаимодействия нутриентов

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]

Под 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]

• 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

Некоторые 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

В 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:
  • гранулирование,
  • микрокапсулирование;
• 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:

1. 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.
2. 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.

• Раздельное питание

• 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

• Микронутриенты и их взаимодействие Русский медицинский журнал. «РМЖ» № 7 от 02.04.2008 стр. 453.