![](https://swiatfarmacji.com.pl/wp-content/uploads/2023/05/12_Chelaty-z-jonami-metali-jako-suplementy-diety-730x350.jpg)
Chelaty z jonami metali jako suplementy diety
W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie chelatowo związanymi źródłami mikro- i makroelementów. W tej postaci są one łatwiej pobierane, transportowane i wchłaniane w przewodzie pokarmowym. Wykazują większą trwałość i są zabezpieczone przed niekorzystnym działaniem ze strony innych składników pokarmowych.
Nazwa „chelat” wywodzi się od greckiego słowa „chele” – szpon, pazur. Są to związki kompleksowe, w których atom centralny związany jest z ligandami będącymi donorami więcej niż jednej pary elektronowej. Ligandy mogą tworzyć dwa lub więcej wiązań koordynacyjnych z jonem centralnym. Według NNFA (National Nutritional Food Asscociation): „chelat aminokwasowy metalu jest produktem powstającym w wyniku reakcji jonu metalu pochodzącego z rozpuszczalnej soli metalu z aminokwasem w stosunku molowym 1 mol metalu do 1–3 moli (preferencyjnie dwóch) aminokwasu, aby utworzyć koordynacyjne wiązanie kowalencyjne. Chelaty muszą zatem spełniać pewne warunki, aby wykazywać wysoką biodostępność:
- mała masa cząsteczkowa chelatowanych składników mineralnych, która pozwoli na łatwe przejście przez barierę jelitową i efektywniejsze wykorzystanie przez organizm,
- wytworzenie trwałego wiązania, które zapewni cząsteczce trwałość niezależnie od pH przewodu pokarmowego,
- wytworzenie cząsteczki obojętnej, tzn. nieposiadającej ładunku elektrycznego. Cząsteczki obdarzone ładunkiem elektrycznym mogą wchodzić w interakcje.
Na naszym rynku farmaceutycznym można spotkać różne preparaty, które producent nazywa „chelatami”. Często są to jednak zwykłe mieszaniny minerałów z aminokwasami, które nie mogą być klasyfikowane w kategorii prawdziwego „minerału chelatowego”. Producent powinien potwierdzić obecność chelatu w produkcie, jak i określić stopień (%) jego chelatacji. Takie badania są gwarancją jakości.
Najczęściej do produkcji chelatów wykorzystuje się L-glicynę. Chelaty glicynowe stanowią połączenia dwóch cząsteczek aminokwasu z metalem np. Zn, Cu, Mn, Fe, Ca. Glicyna jest najprostszym aminokwasem o najniższej masie cząsteczkowej. Fakt ten sprawia, że chelaty glicynowe są lepiej przyswajalne.
Naturalny proces chelatacji w organizmie
Wchłanianie jonów metali może odbywać się różnymi drogami:
- jony metali przenikają przez podwójną warstwę lipidową błony komórkowej kanałami utworzonymi przez białka kanałowe np. sód, potas,
- naturalna chelatacja – polega na chemicznym wiązaniu nieorganicznych cząsteczek minerałów w związki organiczne, które mogą być później wchłonięte i wykorzystane.
Składniki pożywienia kompleksują kationy metali. Odbywa się to przez hydrolizę białka w przewodzie pokarmowym. W procesie tym zostają uwolnione aminokwasy, np. glicyna, arginina, które tworzą chelaty z minerałami przyjętymi z pożywieniem.
Istnieje wiele czynników, które mogą zakłócać lub ograniczać naturalny proces chelatacji np. konserwanty, barwniki, inne jony, leki. Wynika to z faktu:
- braku odpowiedniej ilości właściwych składników organicznych, np. aminokwasów, które umożliwią przekształcenie minerałów w formę biologiczną,
- niedostatecznej trwałości związków nieorganicznych np. siarczanów, węglanów.
W kwaśnym środowisku żołądka ulegają one rozpadowi na jony obdarzone ładunkiem elektrycznym. Udowodniono, że wolne, naładowane elektrycznie składniki mineralne mogą wzajemnie hamować swoje wchłanianie, a także tworzyć nierozpuszczalne związki z innymi składnikami pokarmowymi np. w postaci fitynianów. Cząsteczki mineralne naładowane elektrycznie są reaktywne, a więc mogą inaktywować ważne składniki odżywcze takie jak: witaminę E, kwas askorbinowy, witaminy z grupy B, leki. W dalszej części przewodu pokarmowego, gdzie następuje właściwe wchłanianie wszystkich składników pokarmowych, odczyn pH zmienia swój charakter na zasadowy. W takim środowisku minerały nieorganiczne wytrącają się w postaci trudno rozpuszczalnych soli, których nie jesteśmy w stanie przyswajać. W przypadku siarczanu żelaza objawia się to bólem brzucha i zaparciami.
Zalety metali w formie chelatów
Chelaty aminokwasowe cechują się bardzo dużą stabilnością chemiczną, są odporne na działanie kwaśnego i zasadowego środowiska przewodu pokarmowego. Nie rozpadają się na jony tak jak nieorganiczne formy minerałów. Swoista budowa i wysoka przyswajalność powoduje, że chelaty nie wykazują antagonizmu z wodorotlenkami, fosforanami, tlenkami i minerałami podanymi w formie organicznej. Mogą być zatem w pełni wykorzystane. Chelaty umożliwiają organizmowi otrzymanie gotowej, stabilnej formy, która jest na tyle mała i obojętna, że wchłania się dopiero w jelicie cienkim. Minerał uwalniany jest z chelatu aminokwasowego tylko wtedy, kiedy jest potrzebny, w przeciwnym wypadku jest wydalany w niezmienionej formie. Minerały chelatowe nie ulegają wiązaniu przez leki. Inne formy minerałów mogą ulegać wiązaniu przez doksycyklinę, tetracyklinę. Takie połączenia zmniejszają biodostępność leku i minerału. Zastosowanie połączeń chelatowych umożliwia często zmniejszenie dawki i poprawę tolerancji. Przykładem może być żelazo chelatowe. Występuje ono w postaci kationu połączonego za pomocą wiązań kowalencyjnych z dwiema cząsteczkami glicyny – tworząc dwuglicynian żelaza. Jest to jedyna forma żelaza, którego wchłanianie nie jest zależne od czynników pokarmowych. Taka budowa zapewnia stabilność w ustroju oraz brak interakcji z witaminami i innymi minerałami. Po wchłonięciu w jelicie, w procesie reakcji hydrolizy dochodzi do rozpadu chelatu na żelazo atomowe i glicynę. Zastosowanie dwuglicynianu żelaza w dawce 20–30 mg nie powoduje objawów ubocznych ze strony przewodu pokarmowego, np. wymiotów, mdłości, zaparć i dolegliwości bólowych w nadbrzuszu. Suplementacja w tej postaci powoduje wzrost osoczowego stężenia hemoglobiny, ferrytyny oraz żelaza zapasowego. Porównanie właściwości różnych form żelaza przedstawia tabela 1.
Tabela 1. Właściwości form żelaza
Forma połączenia | Siarczan żelaza | Dwuglicynian żelaza |
Stosowana dawka | 80–120 mg | 14–30 mg |
Biodostępność | mała | duża |
Wchłanialność w jelitach | mała | duża |
Interakcje z minerałami: Cu, Zn, Cr | tak | nie |
Interakcje z witaminami: A, C, D, E, z grupy B | tak | nie |
Efekty uboczne ze strony przewodu pokarmowego | tak | nie |
Podsumowanie
Składniki mineralne stanowią grupę związków niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Niedobór pewnych pierwiastków lub naruszenie ich wzajemnej równowagi prowadzi do zaburzenia czynności układów enzymatycznych i hormonalnych, dlatego tak ważne jest odpowiednie uzupełnienie składników mineralnych. Obecnie przy produkcji suplementów wykorzystuje się najnowsze odkrycia naukowe chemii spożywczej, biochemii w celu poprawienia przyswajalności produktów. Innowacyjnym rozwiązaniem okazały się preparaty mineralne zawierające chelaty aminokwasowe.
mgr farm. Anna Czarnecka