Prediksi Penyerapan Zat Besi: Sebuah algoritma untuk menghitung

penyerapan dan bioavailabilitas zat besi

Leif Hallberg and Lena Hulthén

ABSTRAK

Latar Belakang: Penyerapan zat besi dari makanan ditentukan oleh status zat besi,

kandungan zat heme iron dan nonheme iron, dan berbagai faktor makanan yang

mempengaruhi penyerapan besi. Terdapat informasi yang terbatas mengenai efek

bersih faktor-faktor tersebut.

Tujuan: Tujuan yaitu untuk mengembangkan sebuah algoritma untuk memprediksi

efek dari faktor-faktor yang diketahui mempengaruhi penyerapan heme iron dan non-

heme iron dari makanan dan diet.

Desain: Dasar bagi algoritma yaitu penyerapan besi dari roll gandum (22.1 ± 0.18%)

yang mengandung zat yang tidak diketahui inhibitor ataupun yang meningkatkan

penyerapan besi dan disesuaikan untuk dosis rujukan penyerapan 40%. Penyerapan

basal ini dikalikan dengan efek yang diharapkan dari perbedaan jumlah faktor-faktor

diet yang diketahui mempengaruhi penyerapan besi: phytate, polifenol, asam

askorbat, daging, ikan dan seafood, kalsium, telur, protein kedelai, dan alkohol. Untuk

setiap faktor, persamaan yang menjelaskan hubungan dosis-efek dikembangkan.

Pertimbangan khusus dibuat untuk interaksi antara faktor-faktor individual.

Hasil: Kesepakatan yang baik terlihat ketika pengukuran penyerapan besi dari 24

makanan lengkap dibandingkan dengan hasil dari penggunaan algoritma (r2 = 0.987)

dan ketika rata-rata penyerapan besi pada 31 subjek disajikan bervariasi diet

keseluruhan berlabel dengan heme- dan nonheme-iron tracers selama periode 5 d

dibandingkan dengan rata-rata penyerapan besi total dihitung dengan menggunakan

alogaritma tersebut. ( p = 0.958 ).

Kesimpulan: Algoritma ini memiliki beberapa aplikasi. Hal tersebut dapat digunakan

untuk memprediksi penyerapan besi dari berbagai diet, untuk memperkirakan efek

yang diharapkan oleh modifikasi makanan, dan untuk menerapkan fisiologi pada

kebutuhan diet zat besi dari jenis diet yang berbeda. Am J Clin Nutr 2000;71:1147–

60.

Kata kunci manusia, penyerapan besi, heme iron, non-heme iron, algoritma, diet,

makanan, bioavailabilitas, status besi, kebutuhan besi, phytate, polyphenols, asam

askorbat, daging, protein kedelai, alkohol, telur, kalsium

PENDAHULUAN

Pengetahuan tentang penyerapan zat besi dari diet dan mengenai faktor yang

mempengaruhi penyerapan telah meningkat jauh sejak ekstrinsik tag tersebut

diperkenalkan pada label diet zat besi pada makanan (1, 2). Jumlah zat besi yang

diserap dari makanan ditentukan oleh status besi, kandungan heme dan nonheme iron,

dan bioavailabilitas dari 2 jenis besi, yang ditentukan oleh keseimbangan antara

faktor-faktor dalam makanan yang meningkatkan dan menghambat penyerapan besi,

terutama nonheme iron. ( 3 ).

Diketahui bahwa variasi pada penyerapan zat besi dari makanan terutama pada

perbedaan dalam bioavailabilitas dari zat besi, yang dapat menyebabkan lebih dari 10

kali variasi pada penyerapan besi, daripada variasi pada kandungan besi.

Oleh sebab itu, beberapa percobaan telah dilakukan untuk merancang

algoritma dalam memperkirakan bioavailabilitas dari kandungan zat besi pada

makanan. Tujuan pertama percobaan tersebut adalah untuk menggambarkan fakta

bahwa komposisi makanan sangat mempengaruhi penyerapan nonheme iron ( 4 ).

Selanjutnya percobaan dilakukan untuk memperbaiki alogaritma tersebut ( 5, 6 ).

Metode yang lebih sederhana menggunakan sistem skoring untuk memperkirakan

bioavailabilitas yang diharapkan dari diet non-hem iron juga disarankan ( 7 ).

Dalam model ini, faktor penghambat penyerapan besi itu juga dipertimbangkan.

Beberapa faktor makanan (eg, asam askorbat, daging, ikan, dan daging

unggas) meningkatkan penyerapan besi, dimana faktor-faktor lainnya (eg, fosfat

inositol (phytate), kalsium, dan struktur tertentu pada polyphenols) menghambat

penyerapan besi. Pada penelitian ini, kami menganalisa hubungan dose-response

antara jumah faktor tersebut dan efeknya pada penyerapan nonheme-iron. Semua

faktor tersebut harus dipertimbangkan dalam algoritma untuk memprediksi jumlah

besi yang diabsorpsi dari makanan. Pada hampir semua faktor tersebut, telah mungkin

untuk mengembangkan fungsi kontinu terkait dengan jumlah masing-masing pada

makanan. Selain itu, interaksi antara faktor-faktor yang berbeda telah diperiksa dan

dipertimbangkan.

Hipotesis yang diuji pada alogaritma tersebut yaitu bioavailabilitas dari besi

dalam makan merupakan hasil dari semua faktor yang ada pada makanan baik

menghambat atau meningkatkan penyerapan besi.

Sebuah titik awal untuk percobaan ini yaitu menemukan makanan atau diet yang tidak

mengandung bahan yang menghambat atau meningkatkan dan kemudian

menggunakan makanan ini sebagai dasar untuk mengevaluasi efek dari faktor-faktor

yang berbeda yang ditambahkan dalam jumlah yang berbeda.

Selama bertahun-tahun kami menggunakan, sebagai kontrol, roll gandum yang terbuat

dari ekstraksi rendah tepung gandum dan difermentasi sedemikian rupa sehingga tidak

ada inositol fosfat yang dapat terdeteksi. Berbagai faktor untuk diuji ditambahkan

dalam jumlah yang berbeda pada roll tersebut dan penyerapan besi diukur dari roll,

ketika disajikan dengan atau tanpa faktor tertentu pada jumlah yang diketahui dan

berbeda-beda, setelah roll tersebut diberi label dengan 2 isotop radioiron yang

berbeda. Status besi pada subjek yang berpuasa diukur dengan menggunakan

penyerapan dari suatu dosis rujukan standar dari besi ferrous untuk menggambarkan

status besi dari individu yang telah diketahui. Dosis diperkenalkan oleh layrisse et al (

8 ) dan seluruh prosedur dijelaskan secara rinci ( 9 ). Penyerapan besi juga dapat

terkait dengan log serum feritin seperti yang disarankan oleh Cook et al ( 10 ).

Banyak penelitian pada faktor-faktor yang mempengaruhi bioavailabilitas dari

zat besi telah diterbitkan oleh beberapa grup penelitian (didiskusikan di bawah), selain

itu pada penelitian oleh kelompok kami. Hal tersebut mungkin dapat dilakukan,

namun menggunakan beberapa data dari penelitian mereka. Hal itu benar juga untuk

beberapa data sebelumnya dari laboratorium kami. Alasannya adalah hanya bahwa

adanya kekurangan informasi tentang kandungan phytate dan terkadang pada

polyphenols pada makanan yang telah diteliti.

METODE

Metode yang digunakan untuk memperkirakan penyerapan besi didasarkan

pada algoritma yang mengandung nilai untuk penyerapan besi ( relatif terhadap 40 %

dari penyerapan pada dosis rujukan besi ) dari makanan basal tunggal [ekstraksi

rendah ( 40 % ) tepung terigu] yang tidak mengandung komponen yang diketahui

menghambat atau meningkatkan penyerapan besi. Nilai basal ini kemudian dikalikan

oleh faktor-faktor yang menggambarkan efek dari komponen makanan yang berbeda

yang terdapat dalam makanan yang diketahui mempengaruhi penyerapan besi:

phytate, polyphenols, protein kedelai, kalsium, telur, asam askorbat, daging

( termasuk ikan dan makanan laut ), dan alkohol. Untuk setiap faktor, sebuah

persamaan yang didapatkan yang juga interkasi yang dipertimbangkan antar

komponen pada makanan.

Penyerapan Besi dari makanan basal

Makanan basal terdiri dari rol gandum disajikan dengan margarine dan air

pada 2 pagi sementara subjek dalam keadaan puasa. Rol yang telah dibuat dari sebuah

low-extraction khusus ( 40 % ) tepung gandum dan adonan yang difermentasi dalam 2

periode ( 30 +10 menit ) untuk memastikan bahwa tidak ada fosfat inositol yang dapat

dideteksi dengan sebuah metode sensitif ( 11 ). Kandungan besi dari roll disesuaikan

4,1 mg dengan menambahkan sulfat ferrous ke adonan. Gulungan diberi label dengan

sebuah ekstrinsik radioiron tracer. Penyerapan besi diukur seperti yang dijelaskan

sebelumnya ( 9, 12 ).

Roll tersebut dimasukkan pada penelitian berbeda dari faktor-faktor yang

mempengaruhi penyerapan besi. Roll disajikan dengan dan tanpa sebuah faktor untuk

diteliti dalam jumlah tertentu dan diberi label dengan 2 isotop radioiron berbeda (13-

15). Penyerapan besi dari gulungan tersebut diukur pada 310 subjek ( 194 perempuan

dan 116 relawan laki-laki ). Pada setiap subjek, penyerapan besi dari dosis rujukan

mengandung 3 mg Fe dari ferrous sulfat, yang diberikan ketika subjek dalam keadaan

puasa 2 pagi hari berturut-turut, juga diukur. Semua nilai penyerapan diatur sehingga

sesuai dengan penyerapan dari 40 % dari dosis rujukan. Dengan demikian,

pengukuran penyerapan dari makanan yang sama dapat dikumpulkan dari kelompok

yang berbeda dari subyek dengan status besi yang berbeda-beda. Rata-rata (±SEM)

penyerapan besi dari gulungan pada semua percobaan, disesuaikan dengan 40 %

penyerapan dosis rujukan, yaitu 22.1 ± 0,18%.

Efek phytate dan inositol phosphate lainnya

Efek dari jumlah yang berbeda dari phytate pada penyerapan besi diperiksa

ketika gulungan gandum itu disajikan dengan dan tanpa jumlah yang berbeda dari

sodium phytate yang ditambahkan. Tujuh kelompok subjek ( n = 63 ) diteliti dan

phosphorus yang ditambahkan sebagai phytate ( phytate-p ) bervariasi dari 2 hingga

250 mg ( 14 ). Sebuah studi serupa dilakukan pada laboratorium lain di mana

gulungan gandum basal mengandung 10 mg phytate-P ( n = 57 ). Empat jumlah yang

berbeda dari phytate-P ( 14-58 mg ) ditambahkan ( 16 ). Karena efek 10 mg phytate-p

diperiksa di studi sebelumnya, terdapat kemungkinan untuk menghitung kembali efek

phytate-p yang ditambahkan. Efek phytate yang sama terdapat dalam 2 studi. Saat

data dari 2 studi dikumpulkan, hubungan berikut dapat ditemukan:

Log ratio penyerapan

(dengan/tanpa phytate) = -30 X log ( 1 + phytate-P ) (1)

dimana phytate-P dalam miligram. Koefisien korelasi adalah r2 = 0.926 ( n = 120 ).

Antilog dari log penyerapan ratio sehingga mengandung faktor phytate.

Ketika kandungan phytate-P dalam roti ditentukan, beberapa inositol fosfat

terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit daripada 6 kelompok yang mengandung

phytate. Dalam sebuah studi sebelumnya kami menemukan bahwa jumlah seluruh

phosphate terikat pada inositol, terdapat pada sebuah roti, menentukan tingkat inhibisi

( 11 ). Hal ini berarti bahwa total efek penghambatan dari inositol fosfat lebih baik

digambarkan sebagai jumlah kelompok fosfat terikat pada inositol daripada sebagai

mol dari inositol. (faktor konversi: 1 mg phytate-p = 3.53 mg phytic acid = 5.56 μmol

phytic acid. )

Efek Asam Askorbat

Asam askorbat adalah sebuah promoter yang kuat dari penyerapan besi,

seperti yang ditunjukkan pada beberapa penelitian ( lihat referensi 16 untuk review ).

Dalam sebuah studi yang luas oleh Cook dan Monsen (17) pada tahun 1977 di mana 6

jumlah yang berbeda dari asam askorbat ( 25-1000 mg ) ditambahkan pada makanan

semisynthetic, sebuah hubungan yang kuat dilihat antara log jumlah asam askorbat

dan log rasio penyerapan ( r2= 0.958 ; n = 25 ). Efek yang berlawanan dari asam

askorbat pada phytate dan polyphenols juga dilaporkan oleh kelompok lain (18).

Dalam studi oleh Cook dan Monsen, hal tersebut tidak disebutkan apakah sebuah

inhibitor terdapat pada makanan kontrol, yang menunjukkan penyerapan yang sangat

rendah dari besi (≈ 0,75 % ). Efek yang meningkatkan dari asam askorbat lebih

terlihat oleh adanya phytate atau iron-binding polyphenols. Pada penelitian

selanjutnya dari kelompok yang sama menggunakan formula cairan yang sama,

ditunjukkan bahwa ekstrak vanila telah ditambahkan pada formula tersebut,

kemungkinan untuk memperbaiki rasanya. (19, 20). Analisis baru-baru ini dalam

laboratorium kami menunjukkan bahwa ekstrak vanila mengandung jumlah yang

cukup besar dari besi yang terikat polyphenols ( Lampiran A ). Fakta ini mungkin

menjelaskan efek asam askorbat yang terlihat pada penelitian komprehensif Cook dan

Monsen (17). Penambahan 100 mg asam askorbat pada formula cairan semisynthetic

meningkatkan penyerapan besi 4.14 kali, dimana penambahan jumlah asam askorbat

yang sama pada sebuah makanan standar yang mengandung daging, kentang, dan

susu peningkatan penyerapan besi hanya 67 %. Pada penelitian lainnnya dari

kelompok yang sama, penambahan 100 mg asam askorbat ke yang lain tetapi sama

dengan formula cairan yang mengandung 85 mg phytate-p meningkatkan penyerapan

besi 3,14 kali ( 20 ).

Penemuan tersebut menunjukkan bahwa kemampuan asam askorbat untuk

mengurangi besi dan dengan demikian untuk mencegah pembentukan less-soluble

senyawa besi mungkin adalah sebuah mekanisme penting efek absorption-promoting

dari asam askorbat.

Sebuah efek yang Meningkatkan dari asam askorbat pada penyerapan besi, juga

terlihat dalam tidak adanya phytate dan polyphenols. Penambahan 50 mg asam

askorbat, contohnya, pada gulungan gandum dengan tidak adanya phytate yang

terdeteksi meningkatkan rata-rata penyerapan besi dari 22,4 % hingga 37,6 % ( 14 ).

Fakta-fakta tersebut digambarkan dalam algoritma menjelaskan diharapkan

efek asam askorbat yang diharapkan dengan adanya phytate.

Alogaritma itu dihitung sebagai berikut:

(1). Meskipun tidak adanya inhibitor, asam askorbat meningkatkan penyerapan besi

dalam sebuah dose-dependent way: penyerapan ratio = ( 1 + 0.01) X asam askorbat

(dalam mg).

(2). Semakin banyak adanya phytate, semakin besar efek asam askorbat.

Hubungan linier dilihat antara rasio penyerapan (dengan dan tanpa asam askorbat )

dan log phytate-P. Lima garis regresi menggambarkan hubungan tersebut memiliki

slope linier yang berbeda untuk log jumlah asam askorbat yang berbeda (5-500 mg).

Koefisien korelasi kuadrat untuk 5 garus bervariasi dari 0.837 hingga 0.877.

Kandungan phytate bervariasi dari 0 hingga 250 mg. 5 slope dari garis regresi terkait

dengan log jumlah asam askorbat dan menunjukkan sebuah kesesuaian terbaik dalam

sebuah persamaan eksponensial dengan sebuah nilai r2 dari 0.995. Persamaan umum

berikut ini:

Rasio absorpsi = [1 + 0.01 AA (dalam mg) ]

+ log phytate-P (dalam mg)

X 0.01 X 100.8875X log (AA+1)

Di mana AA adalah mg asam askorbat dan mg pada makanan. Persamaan ini

berdasarkan pada penelitian pada 240 subjek pada 24 studi. Efek asam askorbat yang

meningkatkan ini sama dalam makanan dengan dan tanpa kalsium dan sama dalam

makanan dengan dan tanpa daging. Observasi tersebut menunjukkan bahwa

mekanisme aksi pada penyerapan besi berbeda untuk asam askorbat, daging, dan

kalsium.

Efek Polyphenol

Dalam beberapa studi sebelumnya dapat ditunjukkan bahwa teh menghambat

penyerapan besi non-heme (21-23). Demikian pula, kopi (22-24), dan anggur merah

(25,26) dilaporkan dapat menghambat penyerapan besi. Inhibisi ini diperkirakan

karena adanya polyphenols pada minuman tersebut. Penambahan asam tannic pada

makanan ditunjukkan mengurangi penyerapan besi (27). Kajian lebih lanjut

menunjukkan bahwa asam gallat dan asam tannic memiliki efek penghambatan yang

sama pada penyerapan besi dan sifat mengikat yang sama (13). Kelompok Galloyl

dengan 3 gugus hidroksil yang berdekatan ditemukan sebagai senyawa utama,

struktur umum dalam polyphenols yang mengikat besi, kemungkinan oleh sebuah

ikatan kimia langsung, terutama dari feri besi, dan mungkin melalui pembentukan

chelates.

Ikatan yang kuat dari feri besi pada kelompok galloyl menjelaskan efek yang

berlawanan dari asam askorbat pada inhibisi penyerapan besi oleh senyawa fenolik.

Besi yang terikat polyphenols tersebar luas dalam makanan karena mereka terjadi

secara alami dalam berbagai sereal, sayuran, dan rempah-rempah, dan dalam

minuman banyak seperti anggur, kopi, dan teh ( 13, 28 ). Sebuah metode kimia secara

khusus menentukan galloyl grup yang telah dirancang ( 29 ).

Inhibisi penyerapan besi oleh kopi dijelaskan terutama oleh kandungan

chlorogenic acid tersebut. Ikatan besi pada senyawa tersebut kurang kuat dari ikatan

besi pada kelompok galloyl. Inhibisi relatif oleh jumlah equimolar dari asam galat dan

asam chlorogenic adalah ditemukan menjadi 1.6: 1 (13). Dalam Lampiran A, setara

asam tannic, chlorogenic asam, dan setara total asam tannic ( jumlah dari asam tannic

dan jumlah asam chlorogenic dibagi dengan 1.6 ) dalam berbagai makanan yang

dilaporkan.

Efek Penyerapan Besi dengan adanya polifenol, asam askorbat, dan daging

dalam makanan.

Dalam menghitung efek asam tannic pada penyerapan besi perlu

mempertimbangkan kedua jumlah grup galloyl dan jumlah asam askorbat yang

terdapat dalam makan. Pada penelitian di mana jumlah berbeda yang diketahui dari

tannic acid ditambahkan ke sebuah roll gandum ( kisaran: 5-200 mg ), hubungan

linear diamati ketika log ratio penyerapan diplot ( penyerapan dengan/ tanpa asam

tannic ) terhadap log jumlah tannic acid yang ditambahkan ke gulungan (13).

Persamaan berikut (r2= 0.978 untuk nilai-nilai rata-rata ) berdasarkan pengukuran

pada 59 subyek:

Log ratio penyerapan = 0.4515 - 0.715

X log tannic acid (dalam mg) (3)

Kemiringan dari garis regresi ini ( - 0.715 ) berubah ketika jumlah berbeda dari asam

askorbat ditambahkan. Garis regresi untuk jumlah yang berbeda dari asam askorbat

berkumpul ke titik log rasio penyerapan ( 0.4515 ) dan log asam tannic ( 0 ).

Efek dari asam askorbat pada inhibisi dari penyerapan besi oleh tannin

ditunjukkan dalam 2 penelitian ( 18, 30 ). Selain itu, dalam mengembangkan

persamaan tersebut kami juga menggunakan data yang tidak dipublikasikan baru-baru

ini dari laboratorium kami pada efek dari asam askorbat pada inhibisi oleh senyawa

fenolik. Dua penelitian mengenai efek daging pada inhibisi oleh asam tannic sedang

dilakukan ( n = 20 masing-masing ). Penelitian lain juga menunjukkan bahwa ≈ 100

g daging mengurangi inhibisi oleh asam tannic setengahnya ( 24 ). Efek daging pada

inhibisi oleh polyphenols ini juga termasuk dalam persamaan yang di bawah ini.

Efek polyphenols pada penyerapan besi dinyatakan dalam persamaan berikut,

di mana jumlah setara tannic acid ( ta; dalam mg ), asam askorbat ( aa; dalam mg ),

dan daging atau ikan ( M; dalam g ) dalam makanan yang dianggap:

Rasio penyerapan = (1 + 0.01M)

X100.415-[0.715 - 0.1825 X log (1+ AA)] X log (1+TA) (4)

Rasio penyerapan seharusnya ≤ 1 dan diperbaiki menjadi 1 jika hasilnya tidak seperti

itu.

Efek Kopi dan Teh

Kopi dan teh banyak dikonsumsi sebagai minuman dengan makanan atau

langsung setelah waktu makan. Minuman ini memiliki kandungan tinggi dari senyawa

fenolik dan telah ditunjukkan sangat menghambat penyerapan nonheme iron

(13,21,22,24 ). Secangkir teh (≈200 ml ) mengurangi penyerapan besi ≈75-80 %.

Variasi dalam hasil kajian yang berbeda mungkin terkait dengan perbedaan jumlah

senyawa fenolik dalam teh yang dihasilkan dari perbedaan dalam jumlah, merek, dan

seduhan waktu teh yang digunakan. Secangkir kopi (≈150 ml ) mengurangi

penyerapan besi oleh ≈60 %. Ketika teh atau kopi adalah disajikan dengan makanan

mengandung ≈100 g daging, inhibisi penyerapan besi berkurang 50 % ( 24 ).

Hal ini sesuai dengan bagian pertama dari persamaan 4 di atas ( eg, ketika M = 100g,

1+ 0.01M = 2.0 ).

Pada dasar dari kandungan pada senyawa fenolik, kopi diharapkan

mengurangi penyerapan besi bahkan lebih dari yang diamati. Telah diketahui bahwa

kopi itu merangsang sekresi lambung yaitu asam klorida, yang mungkin menjelaskan

semakin rendah dari efek yang diharapkan. Kami menguji kemungkinan ini dengan

mengukur inhibisi dari penyerapan besi oleh kopi pada pasien dengan achlorhydria

pentagastrin-proven dan ditemukan bahwa pada pasien ini efek penghambatan adalah

dua kali lebih tinggi (ratio penyerapan: 0.19 dibandingkan dengan 0,39 ) pada pasien

yang sehat dan sesuai dengan kandungan senyawa phenolic dalam kopi ( L hulthen, L

Hallberg, A Killander, tidak diterbitkan 1995 ).

Gambar 1. Hubungan antara log kandungan kalsium dalam makanan dan rasio dari

penyerapan besi dari makan disajikan dengan atau tanpa perbedaan jumlah kalsium.

Persamaan yang menggambarkan hubungan tersebut diberikan dalam teks.

Untuk menghindari masalah yang ditemui ketika alogaritma diterapkan pada

kopi dan teh, karena variasi dalam kandungan besi yang terikat polyphenols dan

perbedaan waktu ekstraksi minuman, kita digunakan faktor dari 15 mg asam tannic

setara untuk satu cangkir kopi reguler dan 30 mg asam tannic setara untuk satu

cangkir teh. Nilai-nilaitersebut berlaku untuk minuman yang dikonsumsi dengan

makanan atau beberapa jam setelah makan ( 24 ). Kami tetap menyadari bahwa kopi

yang kuat mungkin dapat mengurangi penyerapan besi lebih jauh lagi ( eg, 50 mg

asam tannic setara memberikan sebuah faktor asam tannic 0.17 ) dan bahwa kekuatan

lain teh atau jenis teh lain mungkin lebih dapat mengurangi penyerapan besi.

Kami menemukan teh hijau pada umumnya, contohnya, sebuah faktor asam tannic

0,17 ( lampiran A ) - pengurangan penyerapan besi 83 %.

Efek Kalsium

Hubungan dose-effect yang kuat hubungan antara jumlah kalsium dalam

makanan dan penurunan penyerapan nonheme-iron telah diamati ( 15 ).

Pengurangan relatif dari penyerapan besi sama dengan jumlah kalsium yang diberikan

sebagai sebuah garam kalsium, susu, atau keju. Tidak ada inhibisi yang terlihat ketika

jumlah calcium dalam makanan < 50 mg ( 10 mg asli dan 40 mg Ca yang

ditambahkan) dan inhibisi mencapai maksimal pada kandungan ≈ 300-600 mg.

Selain itu kalsium juga menghambat penyerapan heme iron ( 31 ), menyarankan

sebuah langkah umum dalam distribusi 2 ini jenis besi tersebut; karena itu, efeknya

tidak terdapat pada lumen usus tetapi dalam sel mukosa. hubungan yang diobservasi

antara rasio penyerapan (penyerapan dengan / tanpa cal-cium ) dan jumlah kalsium

dalam makanan mempunyai sebuah kurva sigmoid yang jelas, menyarankan ikatan

kompettitif one-site pada reseptor (Gambar 1 ). Langkah tersebut mungkin terletak

pada jalur transportasi aktif untuk kalsium ( 32 ). Sebuah persamaan tersebut diuji

menggambarkan sebuah kaitan untuk data yang ada [n = 7 (nilai rata-rata ); r2 =

0.9984].

Rasio penyerapan = 0.4081 + {[0.6059/1

+10 -[2/022 - log (Ca+1)] x 2.919 ]}

Dimana Ca yaitu kandungan kalsium pada makanan (dalam mg). Perhitungan tersebut

didasarkan pada program komputer GRAPHPAD PRISM (versi 2.0; Intuitive

Software for Science, San Diego). Penyerapan besi meningkat setelah penambahan

asam askorbat pada makanan yang mengandung kalsium (33); namun peningkatan

relatif sama seperti yang akan terjadi jika tidak ada kasium yang ada.

Efek Daging, Daging Unggas, dan ikan dan makanan Laut

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa daging, daging unggas dan ikan dan

makanan laut meningkatkan penyerapan nonheme iron. Pertama kali ditunjukkan oleh

Layrisse dkk (34). Untuk review, liat referensi 3. Selain dari banyak penelitian

mengenai efek daging pada penyerapan besi oleh beberapa kelompok, terdapat

informasi yang belum cukup mengenai besarnya dari efek daging dalam berbagai

jenis makanan dan kemungkinan mekanisme untuk absorption-promoting efek dari

daging dan ikan.

Dalam mengembangkan algoritma untuk efek daging dan ikan pada

penyerapan besi, hasil dari beberapa penelitian telah dikumpulkan. Efek diukur

sebagai rasio penyerapan ketika makanan disajikan dengan dan tanpa daging atau ikan

( 19, 20, 35 - 37 ) . Efek daging dihitung dengan langkah berikut. Di langkah pertama,

efek daging diukur dalam makanan yang tidak mengandung phytate.

Hubungan antara jumlah daging dan rasio penyerapan ( r2= 0.899 ) diuji pada 135

subyek dari 15 studi.

Ratio penyerapan = 1 + 0.00628

X jumlah daging dan ikan (dalam g) (6)

Pada langkah kedua, kami menganalisa efek phytate pada kemiringan dari

hubungan ini. Dalam 10 studi di mana daging dengan perbedaan jumlah phytate

disajikan, kami menemukan bahwa faktor yang mempengaruhi kemiringan pada

hubungan yang pertama dapat dinyatakan sebagai ( 1 + 0.006 ) X jumlah phytate-P

( dalam mg ); r2= 0.877. faktor daging terakhir yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Ratio penyerapan

(dengan/tanpa daging) = 1 + 0.00628 X M

X [1 + 0.006 phytate-P (dalam mg)] (7)

dimana M adalah daging, ikan dan makanan laut yang dinyatakan dalam gram

makanan yang belum dimasak. Menurut model sebelumnya, Monsen dan Balintfy (5),

1.3 g berat mentah ini setara dengan 1,0 g berat daging, daging unggas, dan ikan yang

dimasak.

Telah dilakukan beberapa pemeriksaan mengenai efek daging dan ikan tetapi

perbandingan langsung belum dilaporkan. Keseimbangan bukti menunjukkan bahwa

daging dan ikan dapat dipertukarkan dalam persamaan ini. Daging memiliki

keuntungan gizi yang jelas karena juga menyediakan jumlah heme iron yang cukup

besar.

Efek Protein Kedelai

Pada beberapa penelitian telah diamati bahwa protein kedelai mengurangi

fraksi besi yang diserap dari makanan ( 38, 39 ). Kandungan yang tinggi dari phytate

dalam produk kedelai yang diamati para peneliti diduga bahwa inhibisi oleh kedelai

mungkin terkait dengan phytate. Penurunan kandungan phytate oleh pencucian ulang

dengan larutan asam, bagaimanapun, tidak benar-benar meniadakan efek inhibisi ( 39,

40 ).

Pada sebuah penelitian komprehensif baru-baru ini di mana hampir semua

phytate pada kedelai adalah dihilangkan oleh degradasi enzimatik dengan sebuah

phytase, namun, inhibisi oleh protein kedelai sangat berkurang ( 41 ). Empat

kelompok subjek diamati ( n = 32 ). Penyerapan besi diukur dari makanan

semisynthetic masing-masing mengandung 30 g protein seperti soybean-protein

isolate atau putih telur sebagai kontrol. Sebuah efek penghambatan signifikan pada

penyerapan besi oleh protein kedelai tetap ada. Putih telur yang mengandung 96 mg

Ca / makanan dibandingkan dengan 19.2, 27.4, dan 44 mg Ca / makanan pada

soybean protein isolate. Hal ini dapat memperkirakan dari Persamaan 5 bahwa

kandungan kalsium yang lebih tinggi dalam makanan kontrol akan mengurangi

penyerapan besi 25 %. Rata-rata rasio penyerapan besi dari makanan kedelai tersebut

dan makanan kontrol adalah 0,33 setelah koreksi untuk kandungan kalsium yang lebih

tinggi pada makanan kontrol. Efek penghambatan pada penyerapan besi per gram dari

protein kedelai ( x ) akan menjadi seperti berikut: 1 - 30x = 0.33. Memecahkan

persamaan dengan x = 0.022 dan soy-factor rasio penyerapan akan menjadi seperti

berikut:

Rasio penyerapan = 1 - 0.022 X protein kedelai (dalam g) (8)

Persamaan ini adalah valid hingga ≈ 20 g protein kedelai. Untuk sebuah

hamburger yang mungkin mengandung sebuah soy-protein isolate komersial yang

mengandung phytate, dapat dipertimbangkan pada alogaritma tersebut jumlah daging

murni, protein kedelai, dan phytate-p yang ada dalam hamburger.

Efek Telur

Dalam penelitian sebelumnya mengenail efek telur pada penyerapan besi pada

28 manusia, white-wheat roti diberikan dengan telur bersama-sama dengan kopi atau

teh ( 42 ). Dosis rujukan ( 5 mg fe ) juga diberikan dalam penelitian ini. Hal ini

memungkinkan untuk memperkirakan penyerapan besi dari ini makanan yang sesuai

dengan dosis rujukan penyerapan 40 %. Bisa diperkirakan sekitar 16 % yang diserap

dengan tidak mengkonsumsi teh atau kopi. Terkait hal ini penyerapan 22.1 %

penyerapan dari makanan basal wheat-roll (lihat di atas ) di bagian status besi yang

sama , faktor telur akan menjadi 16 / 22 = 0.73, ie, pengurangan dalam penyerapan

besi 27 %.

Dalam penelitian kami mengenai penyerapan besi dari berbagai makanan saat

sarapan, pendahuluan mengenai telur rebus dapat mengurangi penyerapan 28%, dari

9,3% hingga 7.6 % pada 12 subjek ( 43 ). Dalam salah satu penelitian oleh Cook dan

Monsen ( 35 ), telur bubuk yang diberikan pada 10 subyek dalam jumlah yang sesuai

dengan 2.9 telur, masing-masing beratnya 60 g. Ketika telur yang digantikan dengan

protein lainnya dalam standar makanan, rasio penyerapan dengan atau tanpa telur

berkurang hingga 0.22 ( pengurangan dari 78 % ). Untuk satu telur sesuai dengan

pengurangan 27 % (0.78/2.9 = 0.27). Pada hasil dari efek penghambatan oleh telur

dari kelompok berbeda hasilnya konsisten. Efek dari telur telah diteliti pada 50

subjek.

Ketika data tersebut digabungkan dengan asumsi sebuah inhibisi proporsional

penyerapan besi untuk jumlah telur yyang terdapat dalam makanan, persamaan

berikut:

Rasio penyerapan = 1 - 0.27 X jumlah telur ( 9 )

Jumlah telur juga dapat dinyatakan sebagai gram ( satu telur = 60 g ). persamaan 9

hanya berlaku untuk telur ≤ 3 telur/makanan. Diperiksa kembali bahwa rasio

penyerapan untuk telur adalah tidak < 0.2 ( setara dengan inhibisi oleh 3 telur ).

Efek Alkohol

Penelitian pada manusia telah membuktikan bahwa alkohol meningkatkan

penyerapan dari ferric tapi tidak dari ferrous iron ( 44 ). Kenaikan ini telah dikaitkan

dengan peningkatan sekresi asam lambung. Dalam studi sajian makanan hamburger

dengan atau tanpa 23.8 g alkohol ( sebagai 40 % larutan ), secara statistik terdapat

kenaikan signifikan 23 % penyerapan besi yang terlihat ketika alkohol dikonsumsi

dengan makanan ( 23 ). Ketika makanan yang sama tersebut disajikan dengan anggur

merah, tidak terdapat kenaikan yang signifikan, mungkin karena efek inhibisi yang

simultan dari besi yang terikat polyphenols yang terdapat pada anggur merah. Dalam

sebuah studi tentang efek dari wine yang berbeda-beda pada penyerapan besi, roll

makan malam disajikan dengan atau tanpa jenis wine yang berbeda, beberapa di

antaranya dapat mengurangi kandungan alkohol karena adanya distilasi vakum ( 26 ).

Penyesuaian pada perbedaan status besi menimbulkan kemungkinan untuk membuat 4

perbandingan pairwise penyerapan besi dari makanan yang disajikan dengan jenis

wine yang sama tetapi dengan kandungan alkohol yang berbeda ( rendah atau tinggi ).

Rata-rata rasio penyerapan antara makanan yang dengan alcohol rendah dibandingkan

dengan kandungan alkohol tinggi adalah 1.33 ± 0.14 ( P = 0.039 ). Jumlah alkohol

disajikan dengan roll adalah 12.6 g, di mana hal tersebut adalah sekitar setengah dari

jumlah yang disajikan dengan hamburger seperti yang dijelaskan di atas ( 23 ).

Dengan asumsi bahwa efek alkohol terkait dengan stimulasi sekresi asam lambung,

terdapat kemungkinan dengan makan yang mengandung daging, makin banyak asam

yang terbentuk daripada ketika roll roti disajikan. Rangsangan sekresi lambung lebih

lanjut oleh alkohol dapat menjadi lebih rendah dari full meal dibandingkan makanan

yang hanya mengandung satu roll. Penelitian menunjukkan bahwa alkohol juga

meningkatkan penyerapan besi dari composite meal ( 23 ). Setelah dengan teliti

dipertimbangkan, kami memilih menggunakan sebuah faktor tunggal 1.25 untuk

stimulasi penyerapan besi oleh alkohol. Kami juga memilih untuk menggunakan

faktor tersebut untuk makan yang dikonsumsi bersama-sama dengan, contohnya, 1-2

gelas wine atau 1-2 minuman beralkohol. Efek inhibisi red wine pada penyerapan

besi, terkait dengan kandungan besi yang terikat polyphenols, harus dianggap secara

terpisah dalam perhitungan faktor asam tannic.

Efek Faktor Lainnya

Wajar untuk mengasumsikan bahwa ada faktor lainnya pada makanan yang

mempengaruhi penyerapan besi yang belum dipertimbangkan pada alogaritma

tersebut. Contohnya, beberapa saus kedelai dapat meningkatkan penyerapan besi

( 45 ), sedangkan beberapa flavonoids, terutama myricetin, mungkin menghambat

penyerapan besi. Myricetin memiliki sebuah struktur molekul mirip dengan grup

galloyl dalam polyphenols, yang telah kami ketahui menghambat penyerapan besi

dengan pembentukan chelation dengan ferric iron. Analisis makanan kami didasarkan

pada efek inhibisi dari polyphenols pada kandungan kelompok tersebut. Flavonoids

dengan struktur yang sama diharapkan memiliki efek inhibisi yang sama pada

penyerapan besi ( 13, 29 ).

Formula Untuk Log Penyerapan heme iron dan Program Komputer

Penyerapan Besi dari Makanan Tunggal

Formula tersebut merupakan hasil dari faktor basal 22.1 dikalikan oleh satu

atau lebih dari 8 faktor-faktor makanan yang terdapat pada setiap makanan: faktor

phytate, faktor asam askorbat, faktor polyphenol ( atau, faktor asam tannic ), faktor

kalsium, faktor daging, faktor protein kedelai, faktor telur, dan faktor alkohol. Nilai

yang diperoleh merupakan persentase penyerapan besi nonheme yang terdapat dalam

makan dengan status besi yang sesuai dengan dosis referensi penyerapan 40 %.

Persentase penyerapan heme iron disesuaikan dengan status besi yang sama dengan

menggunakan formula yang terdapat pada studi sebelumnya ( 46 ).

Log penyerapan heme-iron (%) = 1.9897 - 0.3092

X log serum ferritin (10)

Penyerapan heme-iron kemudian diperbaiki terhadap kandungan kalsium dalam

makanan dengan menggunakan faktor kalsium sama seperti yang digunakan untuk

penyerapan nonheme-iron ( lihat di atas ) ( 31 ).

Untuk mendapatkan jumlah besi yang diserap dari makanan, presentase

penyerapan nonheme dan heme iron harus dikalikan dengan jumlah 2 jenis besi yang

terdapat dalam makanan. Untuk nonheme-iron penting untuk dipertimbangkan setiap

fortification iron yang ada dalam makan dan sejauh mana besi tersebut berpotensi

bioavailable. Demikian pula, jika komponen makanan terkontaminasi dengan besi

( eg, dari tanah ), fraksi besi tersebut berpotensi diserap ( atau, ditukar dengan sebuah

ekstrinsik radioiron tracer) harus dipertimbangkan. Sebuah metode tersedia untuk

mengukur fraksi ini ( 47 ). Dalam Lampiran A, fraksi heme iron terdapat pada jenis

daging yang berbeda dan jenis produk daging tersedia.

Penyerapan besi dari seluruh diet

Jumlah yang dari besi diserap dari seluruh diet ini diperoleh dengan

penjumlahan jumlah besi yang diserap dari semua makanan tunggal dan makanan

ringan untuk jangka waktu tertentu, eg, satu hari atau beberapa hari. Interferensi yang

potensial antara makanan akan didiskusikan di bawah.

Penggunaan program komputer untuk perhitungan

Kita digunakan program Microsoft Excel ( Redmond, WA ) untuk

perhitungan. Untuk menghindari masalah dalam perhitungan beberapa faktor

berdasarkan fungsi logaritmik, kami menggunakan nilai 1 dalam persamaan 1, 3, 4,

dan 7. Pada persamaan 4, rasio penyerapan >1 harus diubah menjadi 1.

Studi Validasi

Validitas alogaritma tersebut diuji dalam 2 cara. Dalam studi 1, the diamati

penyerapan nonheme iron dari 24 makanan tunggal pada 3 penelitian sebelumnya

(43,48,49) dibandingkan dengan nilai penyerapan yang diperkirakan dengan

menggunakan algoritma tersebut. 3 penelitian dilakukan > 15 tahun yang lalu.

Pada masa tersebut, tidak ada metode yang cukup sensitif untuk mengukur jumlah

phytate yang sedikit dan tidak ada metode spesifik untuk mengukur besi yang terikat

polyphenols. Pada saat penelitian tersebut, contohnya, kami tidak mengetahui adanya

kontribusi yang tinggi dari phytate pada kentang yang terdapat pada banyak makan

(200 g kentang mengandung 14 mg phytate-P) atau berdasarkan fakta bahwa pada

produk komersial yang memproduksi kentang tumbuk itu juga terdapat jumlah yang

cukup kalsium dari susu bubuk kering. Demikian pula, belum diketahui kandungan

polyphenols pada berbagai sayuran, rempah-rempah, dan minuman, maupun efek

polyphenols pada penyerapan besi. Harus dilakukan analisis yang baru untuk

memperkirakan kandungan phytate, polyphenols, asam askorbat, dan kalsium dalam

makanan. Variasi kandungan besi dan energi dan jumalah nonheme iron yang diserap

dari 24 makanan dalam dilihat pada Tabel 1.

Dalam studi 2, terdapat perbandingan antara perkiraan jumlah total dari besi

diserap dengan menggunakan alogaritma tersebut pada 31 orang dengan sajian 4

makanan yang berbeda selama 5 hari dan jumlah total penyerapan besi yang

sebenarnya diukur dalam orang-orang tersebut dengan menggunakan 2 radioiron

tracers. Salah satu pelacak itu diberikan secara intrinsik berlabel radioiron untuk

memberi label hemoglobin dan yang lain sebagai besi anorganik untuk memberi label

nonheme iron. Semua makanan diberi label dengan 2 tracers untuk menjamin aktifitas

spesifik yang homogen dari kedua nonheme dan heme iron pada semua makanan.

Total penyerapan heme dan nonheme iron ditentukan dengan menggunakan whole-

body counter untuk menentukan 59Fe dan sampel darah untuk menganalisa rasio 55Fe

dengan 59Fe. Metode yang digunakan dan menu yang diberikan dijelaskan secara

rinci pada bagian sebelumnya ( 46, 50, 51 ).

HASIL

Studi 1

Hasil dari perbandingan tersebut diamati dan perhitungan penyerapan non-

heme-iron ditunjukkan dalam Gambar 2. Temuan utama yang didapatkan yaitu

kesesuaian yang baik antara penyerapan non hem iron yang diamati dan yang

diperkirakan. Rata-rata presentase penyerapan non-heme iron yang diamati (±SEM)

pada 24 makanan yaitu 12.91 ± 1.84% dan nilai yang sesuai untuk penyerapan yang

dihitung dengan algoritma yaitu 13.33 ± 1.95%. Tidak terdapat perbedaan yang

signifikan antara nilai rata-rata. Koefisien korelasinya tinggi dan slope (kemiringan)

dari garis regresi tidak berbeda secara signifikan dari garis keseimbangan. Kami juga

membuat observasi yang menarik mengenai komponen makanan minor, seperti

jumlah kalsium yang sesuai (keju, sayuran, dan susu) atau nilai yang sesuai dari

kandungan phytate yang memiliki efek yang terlihat pada perhitungan penyerapan

tersebut. Hal yang sama berlaku pula bagi asam askorbat yang disajikan. Pengetahuan

yang detail mengenai komposisi makanan merupakan hal yang penting untuk

mendapatkan perkiraan yang baik dari penyerapan besi dengan menggunakan

algoritma. Komposisi rata-rata dari 24 makanan pada studi 1 dan 2 ditunjukkan pada

Tabel 2.

Studi 2

Perhitungan penyerapan besi dari 20 makanan yang berbeda bervariasi jauh

antara makanan dan hari seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3. Komposisi dari

makanan tersebut juga dijelaskan secara detail sebelumnya. Di antara 31 laki-laki,

terdapat 4 pola pilihan minuman (kopi, teh, dan air) dengan makanan pagi dan snack

malan, sehingga dilakukan analisis pada 4 kelompok tersebut.

Dengan algoritma tersebut, penyerapan heme dan nonheme iron dari masing-

masing makanan dihitung secara terpisah dan dijumlahkan seluruh periodenya.

Penyerapan nonheme iron pada setiap subjek yang diharapkan status besi yang sesuai

dengan dosis rujukan 40%. Pada setiap individu, penyerapan non heme iron

disesuaikan pada konsentrasi serum ferritin individual dan berat badan menurut

persamaan 11 (lihat di bawah). Jumlah penyerapan heme-iron individual yang

diharapkan dihitung dengan menggunakan persamaan 10. Perhitungan jumlah total

besi yang diserap pada 31 subjek kemudian didapat dengan menambahkan jumlah

perhitungan heme dan non heme iron pada seluruh makanan. Bentuk tersebut

kemudian dibandingkan dengan penyerapan sesungguhkan yang didapat ketika

penyerapan besi total diukur secara langsung. Sehingga terdapat kemungkinan untuk

membandingkan jumlah penyerapan besi yang diamati dengan jumlah yang

diperkirakan dengan menggunakan algoritmaa (Tabel 4). Rata-rata total penyerapan

besi diperoleh dari 2 cara tidak berbeda secara statistik pada basis t test; dan tidak

signifikan secara statistik (t = -0.588, P = 0.561).

Aplikasi Algoritma pada status besi yang berbeda

Perhitungan sekarang ini berdasarkan nilai penyerapan yang disesuaikan pada

penyerapan dosis rujukan 40%. Karena hubungan antara penyerapan dosis rujukan

dan log serum ferritin diketahui, maka dari itu dapat mengkonversikan algoritma pada

status besi apapun (Lampiran A).

Penyerapan besi (mg) = penyerapan besi (alg mg)

X 230.94/SD (μg/L) (11)

dimana penyerapan besi (alg mg) merupakan penyerapan yang dihitung dengan

menggunakan algoritma, ie, pada penyerapan dosis rujukan 40%, dan SF adalah

serum ferritin.

DISKUSI

Telah hampir 20 tahun sejak alogaritma pertama sederhana untuk

mengestimasi penyerapan besi dipublikasikan (4). Sejak saat itu, banyak pengetahuan

baru muncul mengenai penyerapan besi, seperti yang ditunjukkan pada kajian

sebelumnya (52). Sehingga terdapat kemungkinan adanya informasi baru yang akan

menimbulkan modifikasi pada algoritma sekarang ini. Selain menunggu "versi akhir",

kami mengembangkan sebuah algoritma berdasarkan pengtahuan saat ini dan kami

berpikir bahwa algoritma saat ini telah banyak mempunyai aplikasi yang dapat

diimplentasikan.

Metode pengukuran penyerapan besi dari diet keseluruhan dengan tracers

telah divalidasi. Pada pria, kebutuhan dihitung dari berat badan dan pada wanita

dihitung dari berat badan dan diukur besi yang hilang saat menstruasi (53).

Perbandingan pada studi 1 dengan jelas menunjukkan bahwa penyerapan besi yang

diperkirakan dengan algoritma sesuai dengan penyerapan besi yang diukur.

Penyerapan non heme besi yang diperkirakan dari 24 makanan pada studi 1

dengan menggunakan algoritma yang sebelumnya telah dipublikasikan, di mana efek

kedua peningkat dan penghambat ikut dimasukkan. Pada studi awal, terdapat

hubungan yang signifikan antara penyerapan yang diamati dan yang diperkirakan (r2 =

0.192, P = 0.032). terdapat pula hubungan yang signifikan antara penyerapan

nonheme iron yang diamati dan diperkirakan (r2 = 0.256, P = 0.0115) ketika algoritma

baru-baru ini digunakan. Koefisien korelasi tersebut sangat lebih rendah dari yang

dipeoleh dengan algoritma terkini (r2 = 0.987) untuk penyerapan nonheme iron yang

diperkirakan dan diamati. Alasan yang mungkin yaitu berbeda dengan 2 algoritma

yang sebelumnya dijelaskan, algoritma terkini 1) berdasarkan variabel berkelanjulan

dari kandungan enhancer dan inhibitor, 2) dipertimbangkan interaksi antara faktor-

faktor, dan 3) termasuk faktor yang lain. Pada studi 2, nilai rata-rata yang sama non

heme dan heme iron terlihat meskipun terdapat adanya perbedaan bioavailabitas dari

besi pada 20 makanan berbeda yang dipergunakan. (Tabel 3)

Gambar 2. Hubungan antara penyerapan non heme iron yang diamati dan yang

diperkirakan pada studi 1 dengan menggunakan algoritma. Data menunjukkan nilai

rata-rata dari 24 studi pada 243 subjek. y = 0.43 + 0.94x; r2 = 0.987

Perbedaan yang penting antara 2 studi validasi adalah bahwa setiap nilai

penyerapan dalam studi 1 yaitu rata-rata dari 10 subjek ( diamati dan dihitung dengan

menggunakan alogaritma; tabel 1 ), dimana setiap nilai penyerapan dalam studi 2

merupakan rata-rata dari 31 subjek diukur selama 5 hari ( table 4 ). Dalam studi 1

kemiringan dari garis regresi tidak berbeda dari garis identitas dan tidak ada

perbedaan signifikan secara statistik antara penyerapan yang diamati dan penyerapan

yang diperkirakan dengan menggunakan alogaritma dalam keadaan status besi yang

sama. Dalam studi 2, jumlah total dari besi yang diserap yang diamati dan dihitung

( alogaritma) dari seluruh diet tidak jauh berbeda setelah menyesuaikan kondisi status

besi ( Tabel 4 ).

Efek Ukuran Makanan dan kandungan besi dalam makanan

Hal ini tampak jelas bahwa ukuran makan harus dipertimbangkan dalam algoritma

untuk memperkirakan penyerapan besi. Sejumlah asam askorbat, contohnya,

seharusnya memberikan efek yang lebih besar dalam makanan porsi kecil karena

konsentrasi akan menjadi lebih tinggi pada makanan porsi kecil. Namun, ukuran

makanan menjadi konsep yang ambigu karena diintrepretasikan dalam volume, berat,

kandungan kalori atau besi. Kandungan nutrisi juga dapat mempengaruhi umlah

minuman yang dikonsumsi dengan makanan. Faktor lain yang dapat mempengaruhi

penyerapan adalah laju pengosongan lambung kemudian volume makanan dan

kandungan lemak. Ukuran makanan dan juga ukuran tubuh dapat mempengaruhi

penyerapan besi dari makanan tertentu; namun, kami tidak mengamati pada relawan

kami.

Tabel 2. Karakteristik deskriptif 24 makanan yang berbeda pada studi 1 dan 2

makanan berbeda pada studi 2.

Tabel 3. Jumlah total besi heme dan nonheme yang diserap dari makanan yang

berbeda-beda pada hari yang berbeda dalam studi 2 di 11 dari 31 subjek yang

memiliki pola yang sama dalam mengkonsumsi minuman dengan makanan.

Terdapat hampir 4 variasi pada kandungan energi dan besi dan 3 variasi pada

kepadatan gizi (non heme iron/energi) pada makanan pada studi 1. Meski adanya

variasi, hubungan antara penyerapan yang dihitung dan diamati hasilnya sama seperti

yang diharapkan. Dengan demikian keseimbangan dari bukti menunjukkan bahwa

ukuran makanan tidak ada efek sistematis utama pada validitas algoritma. Algoritma

tersebut mungkin memerlukan modifikasi ketika digunakan pada infant dan anak

kecil. Pada studi baru-baru ini perbandingan langsung penyerapan besi dari formula

yang diberikan pada dewasa tidak mengubah fraksi penyerapan besi (54). Dengan itu

maka dapat diasumsikan bahwa algoritma dapat digunakan pada infant.

Hubungan liner diamati antara log jumlah besi yang diberikan dan log jumlah

besi yang diserap (lihat referensi 55 dan 56 untuk review). Sebagian besar studi

menggunakan dosis terapetik besi atau solusi besi murni; besi diberikan dengan

makanan terlihat berbeda mekanismenya. Pada studi sebelumnya, kami menemukan

presentase penyerapan besi dari makanan nilainya sama dibandingkan dengan adanya

hampir 5 perbedaan dalam kandungan besi (57). Hasil ini tentu saja sesuai dengan

hasil yang dijelaskan di atas (54), yang mungkin dikarenakan konsentrasi besi pada

lumen gastrointestinal berkurang bantak ketika sejumlah beso terdapat dalam

makanan yang dibentuk sebagai garam tanpa makanan.

Penyerapan Besi dari makanan tunggal dibandingkan dengan diet keseluruhan

Untuk memperkirakan penyerapan besi dari seluruh diet, pengukuran absorpsi

dari semua makanan tunggal yang dikonsumsi pada sejumlah periode waktu tertentu

dijumlahkan. Hampir semua studi mengenai faktor yang mempengaruhi penyerapan

besi didasarkan pada makanan tunggal yang disajikan dalam keadaan berpuasa,

dengan dan tanpa faktor untuk dipelajari yang diberikan dalam jumlah yang berbeda.

Telah diketahui bahwa pengukuran langsung telah membuktikan bahwa makanan

sebelumnya tidak memiliki efek pada penyerapan zat besi dari makanan selanjutnya.

Dalam studi mengenai 4 diet, diketahui bahwa penyerapan besi dari makanan yang

disajikan di pagi hari setelah puasa semalaman sama seperti ketika makan di siang

hari atau malam hari (58). Demikian pula, kami menemukan bahwa penyerapan besi

sama nilainya dari hamburger yang disajikan di pagi hari atau setelah sarapan

( dengan atau tanpa yang ditambahkan kalsium ) 2 atau 4 jam sebelumnya ( 59 ).

Telah diketahui bahwa variasi pada penyerapan besi dari makanan tunggal di

bawah kondisi laboratorium akan menjadikan variasi penyerapan besi semakin besar

dari seluruh diet ( 7 ). Variasi dalam penyerapan besi antara makanan tunggal dengan

perbedaan komposisi mungkin jauh lebih besar daripada variasi dalam penyerapan

besi dari seluruh diet yang terdiri dari beberapa makanan tunggal. Variasi kandungan

besi dan bioavailabilitas dari makanan tunggal terligat dengan jelas, sedangkan

penyerapan besi dari seluruh diet adalah rata-rata penyerapan dari beberapa makanan

tunggal. Variasi lebih rendah yang diharapkan dalam penyerapan besi dari seluruh

diet daripada makanan tunggal telah didokumentasi sebelumnya ( 7 ) dan pada 3 studi

mengenai penyerapan besi dari seluruh diet dalam laboratorium kami ( 46, 50, 51 ).

Beberapa hasil ada yang disalahtafsirkan dan diasumsikan bahwa dengan

alasan yang belum jelas diketahui penyerapan besi dari makanan menjadi tinggi atau

rendah. Hasil sekarang ini menyatakan bahwa jumlah penyerapan besi yang dihitung

dari 4 makanan berbeda yang disajikan untuk 5 hari (ie, 20 makanan pada 31 pria

sehingga total 620 makanan) tidak berbeda secara signifikan dari yang diperoleh dari

makanan dimana heme dan nonheme iron secara homogen diberi label dengan 2 tracer

yang berbeda, sehingga hal tersebut dengan jelas menunjukkan validitas total

penyerapan besi pada penjumlahan absorpsi besi dari makanan tunggal. Hal ini juga

didiskusikan pada kajian sebelumnya (53).

Beberapa Aplikasi Algoritma

Alogaritma dapat digunakan untuk menmperkirakan efek yang diharapkan dari

modifikasi diet yang berbeda yang mungkin dapat dilaksanakan baik di negara

berkembang maupun negara maju. Di nega maju, fokus utama yaitu energi

ekspenditur yang rendah dan asupan energi rendah. Kebutuhan besi yang tinggi,

kepadatan gizi tinggi dan bioavailabitias tinggi diperlukan terutama pada infant,

remaja dan wanita menstruasi. Algoritma tersebut juga dapat digunakan untuk

menguji efek keseluruhan dari ekstrasi tepung yang lebih tinggi (meningkatkan

asupan baik phytate dan besi instrinsik) pada bioavailabilitas dan kandungan besi. Hal

ini juga dapat digunakan untuk mengestimasi efek yang diharapkan dari fortifikasi

besi atau peningkatan asupan buat, sayuran, dan daging dalam diet. Pada negara

berkembang, masalah yang muncul sebenarnya sama, tetapi pengetahuan mengenai

komposisi kimia makanan dan variasinya lebih terbatas, sebagai contoh, pengetahuan

terbatas mengenai kandungan phytate dan besi yang terikat poliphenols pada makanan

biasa, termasuk makanan pedas dan rempah-rempah. Evaluasi efek yang diharapkan

perlu dilakukan pada absorpsi besi dan keseimbangan besi dihasilkan dari modifikasi

metode persiapan makanan.

Penggunaan yang penting dari algoritma yaitu untuk mengubah kebutuhan

besi fisilogik ke dalam kebutuhan besi dalam dietdalam kondisi diet yang berbeda-

beda yang diketahui terdapat dalam masyarakat tertentu. Rekomendasi FAO/WHO

menjelaskan 3 tingkat bioavailabilitas (5%, 10%, dan 15%) digunakan untuk

mengubah hal tersebut. Validitas pemilihan nilai bioavailabilitas tersebut dapat diuji

dengan menggunakan algoritma. Hal ini terlihat jelas dari hasil yang didapatkan yaitu

adanya variasi pada bioavailabilitas pada jenis diet yang berbeda di negara

berkembang. Rekomendasi diet yang diperbolehkan untuk grup yang berbeda dengan

kebutuhan fisiologis besi yang berbeda seharusnya tidak diberikan sebagai nilai

tunggal, tetapi sebagai 3-4 nilai yang disesuaikan dengan jenis diet yang berbeda (eg,

vegetarian, diet rendah daging, dan diet tinggi daging). Algoritma dapat digunakan

untuk membuat estimasi kasar dari bioavailabilitas diet pada beberapa grup pada

populasi dengan kebiasaan diet yang berbeda-beda. Algoritma dapat berguna untuk

penelitian selanjutnya untuk rekomendasi realistik yang digunakan sebagai strategi

dalam memperbaiki nutrisi besi di negara berkembang. Namun, pengetahuan lebih

lanjut mengenai komposisi dan kelengkapan diet masih tetap dibutuhkan di negara

berkembang.

Dalam skrining faktor diet yang belum diketahui yang mempengaruhi

penyerapan besi, titik awal yang baru dapat diperoleh dengan membandingkan nilai

absorpsi sebenarnya dari makanan tertentu dengan nilai absorpsi yang diperkirakan

dari kandungan faktor-faktor yang diketahui. Ketidaksesuaian yang signifikan

menunjukkan adanya beberapa faktor nutisi penting yang belum diketahui.

Pentingnya Nilai yang sesuai dengan faktor-faktor pada algoritma

Salah satu masalah aplikasi alogaritma yaitu terbatasnya pengetahuan tentang

kandungan dari faktor-faktor seperti phytate dan besi yang terikat polyphenols di

berbagai makanan. Tinjauan yang luas tentang kandungan phytate dalam makanan

telah dijelaskan sebelumnya ( 62 ). Catatan bahwa meskipun kandungan phytate

rendah berperan penting dalam bioavailability besi, tetapi sering tidak dapat dideteksi

dengan metode terkini yang digunakan oleh Association of Official Analytical

Chemists, dimana hal tersebut digunakan pada laporan tersebut. Sebuah modifikasi

sederhana dari metode terkini Association of Official Analytical Chemists dibuat

untuk menentukan kandungan rendah phytate dalam makanan dan dikalibrasi

terhadap HPLC ( 11 ).

Masalah praktis yang lain dalam menerapkan alogaritma itu yaitu kesulitan

dalam memperkirakan kandungan asam askorbat dalam makan pada saat konsumsi

dikarenakan waktu mesakan dan metode persiapan memasak sangat mempengaruhi

kandungan akhir phytate. Dalam lampiran A, kami menyediakan data beberapa

makanan biasa. Lampiran A juga berisi data dari laboratorium kami tentang

kandungan total besi dan besi heme dalam berbagai jenis daging. Diperlukan juga

tabel komposisi makanan yang lebih rinci. Kurangnya pengetahuan mengenai adanya

perbedaan faktor-faktor dalam berbagai makanan tampak lebih jelas ketika alogaritma

tersebut diterapkan pada diet di negara berkembang.