Calcium bioavailability from dairy products and its release from food by in vitro digestion

• Autorzy: Klobukowski J.A. , Skibniewska K. A. , Kowalski I. M.

Warianty tytułu

PL

Biodostępność wapnia z produktów mlecznych i jego uwalnianie z żywności podczas trawienia in vitro

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Food products are an exclusive source of nutrients necessary for the development and proper functioning of human organism. The key issue in nutrition is the bioavailability of nutrients rather than the supply of their adequate amounts in a diet. Calcium is the basic structural element of bones and teeth. It is also an element with a wide range of physiological functions, e.g. it is responsible for the right excitability of muscular and nervous system, normal heart function, hormonal secretion, blood clotting, cell membrane permeability and activation of various enzymes. It is universally acknowledged that the main source of calcium for a human organism is milk and dairy products, owing to their rich content and high availability of calcium. However, certain stages in food processing technologies may depress the high bioavailability of dietary nutrients. In this paper, long-term research findings about the bioavailability of calcium in milk products have been summarized, in addition to the information about calcium uptake from bread or other popular breakfast meals composed of milk products in combination with cereal component. The popular opinion that milk and other dairy products are the best and most valuable source of highly available calcium has indeed been supported. However, an in vitro study demonstrates that an addition of cereal to milk or yoghurt significantly diminishes the quantity of calcium released during digestion, which could contribute to the development of calcium insufficiency or augmentation of its symptoms.

PL

Pożywienie jest jedynym źródłem składników odżywczych niezbędnych do rozwoju i prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Kluczowym zagadnieniem w żywieniu jest dostarczenie odpowiedniej ilości składnika odżywczego, w związku z czym duże znaczenie ma biodostępność z diety. Wapń to podstawowy składnik budulcowy kości i zębów, również pierwiastek o bardzo szerokim znaczeniu fizjologicznym, odpowiada bowiem za prawidłową pobudliwość układu mięśniowo-nerwowego, właściwą pracę serca, sekrecję hormonalną, krzepnięcie krwi, przepuszczalność przez błonę komórkową oraz aktywację wielu enzymów. Powszechnie przyjęte jest, że głównym źródłem wapnia dla organizmu człowieka jest mleko i nabiał zarówno ze względu na dużą zawartość, jak i przyswajalność tego pierwiastka z produktów mleczarskich. Zmiany w technologii przetwórstwa żywności są zagrożeniem dla wysokiej biodostępności składników odżywczych z diety. W pracy podsumowano wyniki wieloletnich badań autorów nad biodostępnością wapnia z produktów mleczarskich oraz uwalnianiem tego pierwiastka z chleba oraz posiłków śniadaniowych składających się z produktów mlecznych z dodatkiem zbożowych. Potwierdzono powszechną opinię o mleku i nabiale jako najcenniejszych źródłach łatwo przyswajalnego wapnia. Jednak w badaniach in vitro wykazano, że dodatek produktów zbożowych do mleka lub jogurtu znacznie zmniejsza ilość wapnia uwalnianego w procesie trawienia, co może wywoływać lub nasilać objawy niedoboru wapnia u człowieka.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.277-288,fig.,ref.

Twórcy

autor

Klobukowski J.A.

• Chair of Human Nutrition, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Skibniewska K. A.

• Chair of Foundations of Safety, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Heweliusza 10, 10-726 Olsztyn, Poland

autor

Kowalski I. M.

• Chair and Clinic of Rehabilitation, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Buchowski M., Miller D. 1991. Lactose, calcium source and age affect calcium bioavailability in rats. J. Nutr., 121: 1746-1754.
• Casham K.D. 2002. Macroelements, nutritional significance. In: Encyclopedia of dairy science. Amsterdam, Academic Press, 3: 2051-2058.
• Fairweather–Tait S.J. 1995. Iron-zinc and calcium-Fe interactions in relation to Zn and Fe absorption. Proc. Nutr. Soc., 54: 465-473.
• Grases F., Simonet B.M., Prieto R.M., March J.G. 2001. Dietary phytate and mineral bioavailability. J. Trace Elem. Med. Biol., 15: 221-228.
• Jackson M.J. 1996. Bioavailability of dietary minerals. Biochem. Soc. Trans., 24: 775-780.
• Kerstetter J.E., O’Brien K.O., Insogna K.L. 2003. Low protein intake impact on calcium and bone homeostasis in humans. J. Nutr., 133(3): 855-861.
• Kłobukowski J., Kozikowski W., Cichon R., Wiśniewska-Pantak D., Reps A. 1997a. Effects of brine and salting time on bioavailability of minerals from ripening cheeses. Pol. J. Food Nutr. Sci., 6/47(2): 137-146.
• Kłobukowski J., Surażyński A., Cichon R., Kozikowski W. 1997b. Calcium bioavailability from -type cheeses produced by high heat-acid method of milk coagulation. Pol. J. Food Nutr. Sci., 6/47(2): 97-104.
• Kłobukowski J., Modzelewska-Kapituła M., Kornacki K. 2009. Calcium bioavailability from diets based on white cheese containing probiotics or synbiotics in short-time study in rats. Pak. J. Nutr., 8(7): 933-936.
• Kłobukowski J., Szpendowski J., Wilczewska J. 2004. Bioavailability of calcium and phosphorus from curd cheese by-products. Pol. J. Nat. Sci., Supl., 2: 67-74.
• Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Przygoda B. 2008. Nutritional value of food. Warsaw, PZWL, pp. 27, 29, 31. (in Polish)
• Lips P. 2012. Interaction between Vitamin D and calcium. Scand. J. Clin. Lab. Invest., 72: 60-64.
• McErloy S.T., Link J.E., Davdy R.F., Zinn K.R., Euersieck B.F. 1991. Influence of age and magnesium on calcium metabolism in rats. J. Nutr., 121: 492-497.
• Miciński J., Zwierzchowski G., Kowalski I.M., Szarek J., Pierożyński B., Raistenskis J. 2012. The effects of bovine milk fat on human health. Pol. Ann. Med., 19(1): 170-175.
• Miciński J., Kowalski I. M., Zwierzchowski G., Szarek J., Pierożyński B., Zabłocka E. 2013a. Characteristics of bovine milk proteins provided for food hyperallergic individuals and its decreasing methods. Pol. Ann. Med., 20(1) in press
• Miciński J., Zwierzchowski G., Kowalski I.M., Szarek J. 2013b. Health-promoting properties of selected milk components. J. Elem., 18(1): 165-186.
• Modzelewska-Kapituła M., Kłobukowski J., Kornacki K., Wiśniewska-Pantak D. 2008. Bioavailability of calcium and phosphorus from diets containing white cheeses supplemented with prebiotics in rats. Pol. J. Food Nutr. Sci., 58(3): 383-387.
• Nalepa B., Siemianowska E., Skibniewska K.A. 2012. Influence of Bifidobacterium bifidum on release of minerals from bread with different bran content. J. Toxicol. Environ. Health, Part A, 75: 1-5.
• Nordin C.B.E., Wishart J.M., Clifton P.M., Mcarthur R., Scopacasa F., Need A.G., Morris H.A., O’Loughlin P.D., Horowitz M. 2004. A longitudinal study of bone-related biochemical changes at the menopause. Clin. Endocrinol., 61(1): 123-130.
• Pantako T.O., Passos M., Desrosiers T., Amiot J. 1994. Effets des protein es laitieres sur l’absorption du calcium et du phosphore messuree par les variations temporelles de leurs teneurs dans l’aorte et la veine porte chez le rat. Int. Dairy J., 4(1): 37-58.
• Peckenpaugh N.J. 2011. Nutrition essentials and diet therapy. Wrocław, Poland, Elsevier Urban & Partner, pp. 114. (in Polish)
• Skibniewska K.A., Fiećko M., Fornal Ł., Smoczyński S.S. 2002. Influence of starter culture and complex dough improver on in vitro digestibility of some minerals from bread. In. Current trends in commodity science. The Poznań University of Economics Publishing House, 2: 635-639.
• Skibniewska K.A., Kozirok W., Fornal Ł., Markiewicz K. 2002. In vitro availability of minerals from oat products. J. Sci. Food Agric., 82: 1676-1681.
• Skibniewska K.A., Majewska K., Konopka I., Wieczorek J. 2005. Study on influence of method of dough preparation on the release of minerals. Bromat. Chem. Toksykol., Supl., 417-422. (in Polish)
• Skibniewska K.A., Wieczorek J., Hiliński D. 2004. Study on release of minerals from bread baked from dough of prolonged fermentation time. J Elementol., 9(4): 759-765. (in Polish)
• Skibniewska K.A., Zakrzewski J., Siemianowska E., Polak-Juszczak L., Aljewicz M. 2010. Calcium availability from yoghurt by itself or yoghurt-cereal-containing products. J. Toxicol. Environ. Health, Part A, 73:1150-1154.
• Soral-Śmietana M., Zduńczyk Z., Wronkowska M., Juśkiewicz J., Zander L. 2013. Mineral composition and bioavailability of calcium and phosphorus from acid whey concentrated by various membrane processes. J. Elem., 18(1): 115-125, DOI: 10.5601/jelem.2013.18.1.10
• Tsuchita H, Goto T, Yonehara Y. 1995. Calcium and phosphorus availability from casein phosphopeptides in male growing rats. Nutr. Res., 15(11): 1657-1667.
• Zittermann A. 2002. Bone health. In: Encyclopedia of dairy science. Amsterdam, Academic Press, 3: 1294-1306.
• Zittermann A., Scheld K., Stehle P. 1998. Seasonal variations in vitamin D status and calcium absorption do not influence bone turnover in young women. Europ. J. Clin. Nutr., 52:501-506.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.1.436