مقاله مروری بر غنیسازی برخی میانوعدههای غذایی با اسید فولیک

بخشی از مقاله

مروری بر غنیسازی برخی میانوعدههای غذایی با اسید فولیک

چکیده

با تغییر شیوه زندگی و گرایش روزافزون مردم به سمت غذاهای فرآوری شده و همچنین عدم رعایت تنوع در استفاده از گروه-های مختلف مواد غذایی، نگرانیها در مورد بروز بیماریهای ناشی از کمبود ویتامین ها و مواد معدنی در حال افزایش میباشد. درصد چشمگیری از جمعیت جهان از کمبود ویتامینها و مواد معدنی که معمولاً ریزمغذیها نامیده میشوند رنج میبرند. کمبود ریزمغذیهای ضروری باعث ناتواناییهای یادگیری، عقب ماندگی ذهنی، بازده کاری پایین، نابینایی و مرگ زودرس می-گردد. بر اساس آمار و اطلاعات سازمان جهانی بهداشت، در حال حاضر بیش از دو میلیارد نفر در جهان از دریافت حداقل ریزمغذیهایی که برای یک زندگی سالم مورد نیاز است، محروماند. فقر عناصر مغذی از قبیل آهن در زنان باردار و کودکان و سایر اقشار آسیب پذیر و کم در آمد جامعه، منجر به کاهش بازدهی و توان کاری و افزایش مرگ و میر ناشی از بیماریهای عفونی، ضعف و خستگی مفرط و کاهش بهره هوشی در کودکان میشود. کمبود اسیدفولیک بویژه در میانوعدهها، با توجه به اهمیت نقش آن در حفظ سلامت، باعث ایجاد کمخونی مگالوبلاستیک، نقائص مادرزادی، سکته مغزی، بیماریهای قلبی-عروقی و عوارض گوارشی میگردد. در این مطالعه غنیسازی برخی مواد پایه میانوعدههای غذایی از جمله برنج نیم پز، آرد گندم، و نوشیدنیهایی مثل شیر پسچرخ و آبمیوههای تخمیری از جمله آب خیار و آب هندوانه با فولات مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج پژوهشهای صورت گرفته نشان داد که در این میان آرد گندم و برنج به دلیل اینکه در بسیاری از کشورهای دنیا (بخصوص کشورهای در حال توسعه) و کشور ما هم غذای اصلی و هم ماده غذایی پایه در میانوعدهها به حساب میآیند و از طرفی دارای پتانسیل بالایی در جذب فولات میباشند، از اهمیت ویژه ای برخوردار میباشند. همچنین در میان نوشیدنیها، شیر تخمیر شده، به دلیل پتانسیل بالا برای غنی شدن با فولات بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد زیرا هنگامی که فولات به پروتئینهای شیر متصل میگردد، پایدارتر شده و میزان زیست دسترسی آن، هم در فرم -5 متیل تترا هیدرو فولات و هم در شکل اسید فولیک افزایش مییابد.

مقدمه

کمبود ریز مغذی ها در کشور های توسعه یافته بسیار رایج است. اما این اثر در کشور های در حال توسعه بسیار چشمگیر تر است. کمبود ریز مغذی ها ممکن است تحت الشعاع بعضی بیماری ها که به دلایل رایج فرهنگی، قومی- نژادی، اجتماعی و اقتصادی ایجاد شوند. روش غنی سازی، نگرشی مناسب و مطمئن برای حل مساله ی کمبود برخی ریزمغذیها است. راه کار های مختلفی برای مبارزه با کمبود های غذایی معرفی شده اند که از جمله آنها می توان به مکمل سازی1 تعدیل و تنوع غذایی2 آموزش تغذیه3 و غنی سازی 4 اشاره کرد. کمبود سه ریز مغذی رایج یعنی آهن، ید و ویتامین A بسیار شایع است، اما اسید فولیک یا ویتامین B9، ویتامینی است که توجه جهانی بیشتری را به سوی خود جلب کرده است. نقش جلوگیری کنندهی این ویتامین از بی نظمی های کارکردی نظیر نواقص مغذی جنین در ابتدای رشد و ضایعات نخاعی نظیر بیماری های لوله ی عصبی، سنتز اسیدهای نوکلئیک، سنتز ویتامین ها، متابولیسم پروتئین ها و ... به اثبات رسیده است. علاوه بر این، کاهش سطح فولات در بدن با تعادل هموسیستئین پلاسما( که یک فاکتور احتمالی در ایجاد بیماری های قلبی- عروقی است) در ارتباط است. کارایی بازسازی، تعمیر و متیلاسیون مواد مختلف توسط فولات، تحت تاثیر زیست دسترسی آن قرار می گیرد، بنابراین مقادیر بسیار زیاد فولات برای رشد و تکثیر سریع سلول هایی نظیر لوکوسیت ها، اریتروسیت ها و انتروسیت ها مورد نیاز است. از این رو بسیاری ازکشورها از جمله کانادا، امریکا و کشور ما ایران، افزودن اسیدفولیک به مواد غذایی را امری ضروری می دانند. غنی سازی مواد غذایی با ویتامینها و املاح برای پیشگیری و درمان بیماری های ناشی از کمبود برخی ریزمغذی ها مفید است. بهترین راه برای گسترش و پیشرفت در غنی سازی، انتخاب ماده ی غذایی مناسب است. ماده ی غذایی مناسب برای غنی سازی بایستی غذای عمده ی مردم منطقه باشد، هزینه ی تهیه ی آن بالا نباشد، غنی سازی در طعم غذا تغییر محسوسی ایجاد نکند و این غذا بیشتر توسط گروههای در معرض خطر(آسیب پذیر) مورد استفاده قرار گیرد. در کشورهای مختلف دنیا غنی سازی با اسید فولیک، بر روی مواد مختلفی صورت می گیرد که نوع ماده ای که برای این امر مورد استفاده قرار می گیرد، بسته به کشور هدف، متفاوت می باشد 1]و2و.[3

غنی سازی برنج با فولات

از آنجایی که برنج به عنوان قوت غالب در همه جای دنیا مورد استقبال و توجه است، می تواند به عنوان یک وسیله ی مناسب برای حمل فولات در میان جمعیت مصرف کننده باشد. این امر به ویژه در کشورهای جنوب شرقی آسیا، یعنی هند، بنگلادش، سریلانکا، تایلند و... که از تولید کنندگان اصلی برنج محسوب می شوند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از آنجایی که شکل اصلی مصرف جهانی برنج، به صورت نیم پز5 است، لذا استفاده از تکنولوژی نیم پز کردن، یک راه مقرون به صرفه برای انتقال مطلوب فولات به جمعیت مصرف کننده می باشد. مطالعات کیفی انجام شده نشان دادند که پارامترهایی از جمله مدت زمان خیساندن، درجه آسیاب کردن و سطح غنی سازی با فولات، از جمله عوامل مؤثر در میزان فولات باقیمانده بعد از نیمپز کردن میباشد. اسیدفولیک (C19H19N7O6)، یک اسید محلول در آب، با سه ثابت تعادل اسید با مقادیر4/65، 6/75 و 9/00 می باشد. میزان فولات انتقال یافته به درون آب و میزان فولات باقیمانده در برنج در انتهای فرایند نیم پز کردن، اندازه گیری شد.[4] از غلظت فولات باقیمانده در برنج نیم پز در جدول 1، افزایش غلظت آشکار فولات باقیمانده در برنج های غنی شده، مشاهده گردید. یک افزایش خطی در غلظت فولات باقیمانده با میزان محتوای غنی سازی در محلولی که برای خیساندن برنج مورد استفاده قرار می گیرد، در برنج های نیم پز، بر اساس وزن خشک، دیده شده است. این نشان می دهد که احتمالا جذب یون های فولات از آب غنی شده با یون های فولات به درون دانه، به وسیله ی انتشار صورت می گیرد. میزان افزایش فولات در دانه تا جایی ادامه پیدا می کند که به یک حد بحرانی( اشباع) برسد.

علاوه بر این، کاهش پی در پی غلظت فولات با افزایش مدت زمان آسیاب کردن(جدول (1، نشان دهنده ی مهاجرت فولات به درون لایه ی آلرون است. درمدت زمان 0 تا 60 ثانیه ی اول خیساندن، میزان کاهش فولات در آب بین 2 تا 41 درصد (به طور متوسط 20 درصد) و در مدت زمان 60 تا 120 ثانیه ی دوم، این کاهش به 1 تا 20 درصد (به طور متوسط 6 درصد) می رسد. بنابراین واضح است که نرخ کاهش فولات در 60 ثانیه ی اول بسیار بیشتر از زمان های بعدی است. دلیل این امر آن است که در لایه ی خارجی آلرون بیشترین مقدار فولات تجمع پیدا می کند. اما پس از مهاجرت فولات از لایه های بیرونی به بخش های درونی تر، به دلیل ایجاد پیوند های بسیار قوی بین آنیون های فولات و کربوهیدرات های هیدرولیز شده موجود در بخش های داخلی تر، غلظت فولات در این بخش افزایش می یابد. مدت زمان آسیاب کردن بر اساس یافته های قبلی و نیز مشاهده ی بصری ظاهر دانه در مدت زمان 60 تا 120 ثانیه، انتخاب و بعد از 120 ثانیه، لایه ی سبوس به طور کامل جدا می شود. میزان پذیرش مصرف کننده مورد مطالعه قرار گرفت و تفاوت آشکاری بین ظاهر کلی برنج های نیم پز، در زمان های مختلف آسیاب کردن با نمونه های غنی نشده، دیده نشد و زمان 120 ثانیه به عنوان ماکسیمم مدت خیساندن در نظر گرفته می شود. افزایش مقدار ماده غنی کننده باعث افزایش غلظت فولات باقیمانده، هم در برنج خیسانده شده و هم در دانه های آسیاب شده می گردد با این تفاوت که افزایش مدت زمان خیساندن، باعث افزایش غلظت فولات باقیمانده می شود، در حالی که افزایش مدت زمان آسیاب کردن، باعث کاهش غلظت فولات باقیمانده در دانه ها می گردد.[4]

جدول:1 میزان فولات باقیمانده در دانه های غنی شده ی آسیاب شده پس از 60 تا 120 ثانیه خیساندن

در جدول 2، میزان محتوای رطوبتی دانه های برنج بعد از مرحله ی خیساندن اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهند که محتوای رطوبتی بعد از مرحله ی خیساندن، در تمامی سطوح غنی سازی، افزایش می یابد. از آنجایی که تمامی نمونه ها تحت شرایط یکسان خشک می شوند، این نشان می دهد که طولانی ترین زمان خیساندن دانه های برنج، احتمالا پایین تر از مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن برنج به حداکثر محتوای رطوبتی خود است، که این احتمالا به دلیل یکسان بودن مکانیسم نفوذ آب و فولات به درون لایه های داخلی دانه است.

نتایج نشان می دهد که غنی سازی با اسید فولیک به طور موثر تحت شرایط متعارف نیم پز کردن در برنج قرار می گیرد. غلظت فولات در برنج های نیم پز غنی شده 30-300 مرتبه بیشتر از غلظت آن در دانه های غنی نشده می باشد. تجزیه وتحلیل داده ها نشان داد که غلظت فولات تحت تاثیر مدت زمان خیساندن و زمان آسیاب کردن قرار می گیرد، اگرچه تاثیر فعل و انفعالات در طی این فرایند ها، ناچیز در نظر گرفته می شود. پروفایل انتقال فولات به درون دانه در طول آسیاب کردن برای به دست آوردن مقدار فولات باقیمانده در دانه، مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، هیدرولیز برنج های طبیعی یک وابستگی نمایی مثبت در طول مدت زمان خیساندن را نشان داده است. هر چند که مکانیسم دقیق جذب فولات در دانه های برنج، کاملا به زمان وابسته است، با این حال، میزان فولات جذب شده به شدت تحت تاثیر مدت زمان خیساندن نیز قرار می گیرد.[4]

غنی سازی آرد گندم با فولات

غنی سازی اجباری غلات با فولات در امریکا و کانادا، منجر به افزایش سطح فولات خون و کاهش بروز نقص لوله ی عصبی شده است. سطح پایین فولات و عوارض ناشی از آن در زنان باردار در دهه ی 1960 نمایان شد. کمبود مادرزادی فولات باعث کاهش وزن نوزاد هنگام تولد، افزایش میزان سقط جنین، جدا شدن زود رس جفت و مالفورماسیون جنین می گردد. در بزرگسالان افزایش سطح هموسیستئین، با خطر بروز اختلالات روانی، اختلال عملکرد ذهنی، استئوپروز و شکستگی لگن و افزایش روند تنگ شدن عروق، مرتبط بوده است. افزایش فولات سرم، موجب کاهش کم خونی ناشی از فولات و مرگ و میر کمتر در اثر بیماری های قلبی شده است. بر اساس گزارشهای موجود، غنی سازی آرد گندم در حداقل 11 کشور جهان اجباری و در 8 کشور دیگر به صورت اختیاری اجرا شده است1]و.[2 در ایران غنی سازی آرد با آهن و اسید فولیک در خرداد سال 1380 به طور رسمی در استان بوشهر آغاز شد. سه سال پس از برنامه ی غنی سازی، یک ارزیابی میان دوره ای انجام شد که حاکی از مؤثر بون اجرای برنامه ی غنی سازی در این استان بوده است. آرد غنی شده در ایران حاوی 150 میکرو گرم فولات و 30 میلی گرم آهن در هر 100 گرم آرد است. در مطالعات متعددی اثر دوز 100 میکرو گرم فولات بر سطح هموسیستئسن سرمی ضد و نقیض گزارش شده است. با توجه به آن که شیوع هیپر هومو سیستئینمی در امریکا و اروپا (در کل جمعیت) 5-7 درصد و در افراد سالم تهرانی 47/6 درصد گزارش شده است، اولویت انجام این مطالعه بیشتر مورد تاکید قرار می گیرد. در یک مطالعه اثر دوز 100 میکروگرم فولات بر وضعیت هوموسیستئین پلاسما بررسی شده است. در برنامه ی ملی غنی سازی با آهن و فولات، آرد گندم به عنوان حامل انتخاب شده و حامل مورد استفاده، نان بوده است. امروزه حد کمینه ی مشخصی برای هوموسیستئین که خطر بیماری قلبی را به حداقل برساند، وجود ندارد. خطر مرتبط با هوموسیستئین بستگی به توزیع غلظت هوموسیستئین در کل جمعیت دارد. پس از دادن نان غنی شده با فولات میانگین هموسیستئین پلاسما در پایان مطالعه به طور معنی داری کاهش یافت. میانگین میزان فولات سرم پس از مصرف نان غنی شده با فولات افزایش یافت، حال آن که میانگین B12 سرم کاهش معنا داری نشان نداد.[2]

میزان هموسیستئین پلاسما پس از 8 هفته مصرف روزانه نان غنی شده با فولات به میزان 100 میکرو گرم در افراد هیپر هموسیستئینیمیک به طور معنی داری کاهش یافت. مطالعات متعدد نشان داده اند که سن، نمایه ی توده ی بدنی بیش از 30/7kg/m2 ، ویتامین های گروه B، ریز مغذی های آنتی اکسیدان از عوامل مؤثر بر سطح هموسیستئین پلاسما هستند. دریافت بالاتر فولات از رژیم غذایی، بدون توجه به سایر عوامل رژیم غذایی و شیوه ی زندگی، با سطح پایین تر هموسیستئین سرم مرتبط است. در مطاله ی حاضر بار مصرف گروه غلات، لبنیات، میوه و سبزی در زمان شروع و پایان مطالعه، تفاوت معنا داری وجود نداشت. از این رو تغییرات هموسیستئین سرم در افراد مطالعه با گروه های غذایی ارتباط نداشت. در مجموع این مطالعه نشان می دهد که مصرف روزانه ی نان غنی شده با فولات به میزان 100 میکروگرم در افراد هیپر هموسیستئینمیک 60-70 ساله به مدت 8 هفته، موجب کاهش هموسیستئین پلاسما و فولات سرم مؤثر است ولی در افزایش ویتامین B12 سرم اثری ندارد.[1]

غنی سازی شیر پس چرخ و آب میوه ها با فولات

اسید فولیک یک کوفاکتور ضروری در متابولیسم باکتریایی است و بسیاری از باکتری هایی که در تخمیر مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند، دارای توانایی ذاتی در تولید فولات هستند. فولات طبیعی عمدتا به صورت فرم های احیا شده، یک کربن جایگزین شدهی Pteryol-glutamate همراه با حداکثر 7 گلوتامین متصل به گروه (PABA) p-amino benzoate وجود دارد. راه های مهم به منظور افزایش سطح فولات در محصولات غذایی شامل غنی سازی مواد غذایی، انتخاب ارقام گیاهی خاص، میوه هایی با ذخیرهی فولات بالا و یا غنی سازی تخمیری می باشند. با وجود مشاهده ی اثرات سودمند غنی سازی با مکمل های اسید فولیک، اما عوارض جانبی هم برای آن گزارش شده است. تحقیقات گسترده تر نشان دادند که می توان از توانایی طبیعی بعضی از میکروارگانیسم های خاص برای تولید ویتامین های مختلف، به منظور جایگزینی آن ها با انواع مکمل های سنتزی شیمیایی گران قیمت و یا استفاده ی مستقیم آن ها در غنی سازی مواد غذایی تخمیری، بهره گرفت. شیر و فراورده های تخمیری حاصل از آن به عنوان یک منبع مهم در رژیم غذایی هستند که وقتی تحت تیمار حرارتی قرار می گیرند، میزان فولات کل آن ها به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در میان میکروارگانیسم هایی که به طور معمول از آن ها با نام پروبیوتیک یاد می شود و معمولا شامل اعضایی از گونه های لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم هستند، استفاده از باکتری های اسید لاکتیک((LAB به دلیل اثرات سلامتی بخشی به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. تولید ویتامین توسط LAB یک رویکرد بسیار جالب به منظور بهبود ارزش غذایی محصولات تخمیری می باشد. محققین از توانایی ذاتی لاکتوکوکوس لاکتیس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در سنتز فولات یاد کرده اند. افزایش تولید فولات در لاکتوکوکوس لاکتیس و لاکتوباسیلوس پلانتاروم توسط مهندسی ژنتیک نشان داده شده است. در یک بررسی، توانایی ذاتی لاکتوکوکوس لاکتیس در تولید فولات به منظور غنی سازی شیر پس چرخ مورد مطالعه قرار گرفت3]و.[5

در میان محصولات لبنی، شیر تخمیر شده، به دلیل پتانسیل بالا برای غنی شدن با فولات بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا هنگامی که فولات به پروتئین های شیر متصل می گردد، پایدارتر شده و میزان زیست دسترسی آن، هم در شکل -5متیل تترا هیدرو فولات و هم در شکل اسید فولیک افزایش می یابد. غلظت فولات در شیر تخمیر شده به فاکتور هایی از جمله ترکیبات و شرایط فرایند شیر خام، زنجیره و گونه های باکتریایی استارتر مورد استفاده، میزان مایه تلقیح، مدت زمان انکوباسیون و شرایط انبار داری وابسته است. برای تولید فولات از پیش ساز هایی نظیر گوانوزین تری فسفات((GTP، PABA و گلوتاماتی که به عنوان واحد سازنده ی مشتقات مختلف فولات مانند تترا هیدرو فولات((THF، - 5 فرمیل تترا هیدرو فولات، -10,5 متنیل تترا هیدرو فولات، -10 فرمیل تترا هیدرو فولات، 10,5 متیلن تترا هیدروفولات که در طی واکنش های آنزیمی ساخته می شوند، استفاده می شود. غنی سازی با پیش ساز های فولات نظیر PABA و گلوتامات با غلظتی بین mol/lit 25 تا 75 mol/lit باعث افزایش سطح تولید فولات خارج سلولی می گردد(شکل .(1