Food Matrix, czyli matryca pożywienia, to koncepcja odnosząca się do złożonej struktury żywności, która obejmuje nie tylko poszczególne składniki odżywcze, ale także ich wzajemne oddziaływanie i w konsekwencji wpływ na przyswajanie i funkcjonowanie tych składników w organizmie. Ta struktura ma kluczowe znaczenie dla biodostępności, czyli stopnia, w jakim składniki odżywcze są przyswajane i wykorzystywane przez organizm. Według naukowców, sposób przygotowania danego składnika żywności oraz jego połączenia z innymi produktami mają kluczowe znaczenie dla jego wpływu na nasze zdrowie. Im bardziej przetworzony jest dany produkt, tym bardziej jego struktura odbiega od naturalnej struktury występującej w żywności i tym samym staje się on z reguły mniej wartościowy i gorzej przyswajalny. Są oczywiście wyjątki, jak likopen, którego absorpcja jest lepsza z przecierów czy sosów, niż ze świeżych pomidorów. Z kolei metody obróbki, takie jak fermentacja, mogą zwiększyć biodostępność substancji odżywczych obecnych w danym pożywieniu.
Dlaczego skład na etykiecie produktu nie jest wystarczająca informacją
Skład danego produktu nie oznacza, że jego działanie na organizm jest sumą działania jego pojedynczych składników. Orzechy łuskane i orzechy całe mają ten sam skład na etykiecie, ale będą inaczej trawione. Podobnie zjedzenie owsianki z grubo mielonych ziaren prowadzi do mniejszego wzrostu poziomu cukru we krwi, w porównaniu z taką samą ilością drobno mielonych płatków zbożowych, chociaż lista składników odżywczych dla obu tych dań jest taka sama. Jednak pełne ziarna, takie jak owies czy brązowy ryż, mają złożoną matrycę składającą się z błonnika, białka, witamin z grupy B i minerałów. Procesy przetwarzania, takie jak mielenie, mogą zmieniać tę matrycę, wpływając na biodostępność składników odżywczych.
Podobnie w przypadku konsumpcji sera – kropelki zawartego w nim tłuszczu są otoczone membranami, które zmniejszają jego wchłanianie w jelitach w porównaniu do zjedzenia porcji masła zawierającej dokładnie taką samą ilość tłuszczu. Również pozbawianie w procesie przetwarzania żywności danego składnika (np. witaminy C) i ponowne jego dodanie do gotowego produktu nie spowoduje, że że będzie on działał identycznie, jak ten występujący w żywności naturalnej. Być może w przyszłości na etykietach produktów znajdą się nie tylko informacje o zawartości makro- i mikroskładników czy witamin, ale także o ich procentowej biodostępności i retencji. I nie tylko. Skoro dla leków w ulotkach podawane są interakcje z innymi medykamentami czy rodzajami żywności, osłabiające lub niezamawiające ich działanie, podobnie mogłoby to wyglądać z produktami spożywczymi – np. w przypadku bananów byłoby to ostrzeżenie o niekorzystnym działaniu na wchłanianie polifenoli, a w przypadku świeżych ogórków, na przyswajanie witaminy C.
Jakie jest praktyczne znaczenie matrycy żywności
Aby lepiej zrozumieć ideę Food Matrix, warto sięgnąć po przykłady. Jednym ze znanych faktów dietetycznych jest to, że spożywanie świeżych owoców przynosi więcej korzyści niż picie nawet wyciskanych soków owocowych, ponieważ błonnik i inne związki obecne w całych owocach współdziałają ze sobą, poprawiając efekty zdrowotne, w tym obniżają tempo przyswajania cukrów. Analogicznie, niewskazane dla cukrzyków ziemniaki mogą stać się bezpiecznym elementem ich diety, jeśli zostaną ugotowane w mundurkach oraz chłodzone. Obecny w skórce ziemniaka błonnik spowolni wchłanianie glukozy, z kolei schłodzenie przekształci skrobię w formę skrobi opornej, która ulega wolniejszemu rozkładowi w naszym organizmie.
Podobnym przykładem może być wapń w mleku, który jest lepiej absorbowany niż wapń w szpinaku, mimo zbliżonej zawartości tego składnika w obu produktach. Jednak wapń z mleka, dzięki obecności w nim pozostałych składników odżywczych, wchłania się w około 30%, podczas gdy ze szpinaku, z uwagi na występujące w nim substancje antyodżywcze dla wapnia, jedynie w 5%.
Inne ciekawe zagadnienie związane z mlekiem to fakt, że obecne w nim nasycone kwasy tłuszczowe nie działają negatywnie na schorzenia sercowo-naczyniowe, podczas gdy te same substancje zawarte w innych produktach, mogą być aterogenne, czyli powodować miażdżycę. Naukowcy tłumaczą to obecnością w mleku wielu innych substancji o korzystnym działaniu. Wiadomo też, że aby zwiększyć dobroczynne działanie czosnku, trzeba go zmiażdżyć przed spożyciem, ponieważ podczas procesu zgniatania otwierają się błony komórkowe, uwalniając allinazę, czyli enzym, pod wpływem którego powstają związki o działaniu podobnym do antybiotyków. Zatem dodanie kilku ząbków czosnku do potrawy wpłynie na jej smak, ale nie zapewni jej działania antyinfekcyjnego w takim stopniu, jak świeżo utarta pasta z czosnku.
Z kolei rozpuszczalność witamin A, D, K i E w tłuszczach sprawia, że dodając do sałatki warzywnej oliwę z oliwek czy jajko, poprawiamy istotnie przyswajalność tych cennych substancji, a łącząc produkty z zawartością żelaza z witaminą C, także wzbogacamy ich matrycę odżywczą.
Długowieczność i dobre zdrowie mieszkańców basenu Morza Śródziemnego, nie unikających w diecie nabiału i tłustych mięs czy fenomen szczupłych sylwetek Francuzek, zajadających się serami i pijących wino, także mają związek z pojęciem Food Matrix, choć nie zawsze jasne jest, jakie konkretnie składniki i synergie prowadzą do tych efektów.
Elementy matrycy żywności:
Aby uświadomić sobie złożoność Food Matrix, spójrzmy na jej przykładowe elementy, które wpływają na wartości odżywcze produktów i potraw.
1. Składniki odżywcze
- Makroskładniki: białka, tłuszcze, węglowodany
- Mikroskładniki: witaminy, minerały
- Substancje bioaktywne: przeciwutleniacze, związki fenolowe, fitoestrogeny, itd.
2. Struktura fizyczna
- Matryca fizyczna: struktura żywności wpływająca na rozkład i wchłanianie składników odżywczych
- Komórki: struktura komórkowa produktów roślinnych i zwierzęcych
- Macierz pozakomórkowa: włókna kolagenowe, elastyna
- Mikrostruktura: emulsje, zawiesiny, koloidy, żele
3. Interakcje między składnikami
- Synergia: współdziałanie składników odżywczych w celu zwiększenia ich biodostępności
- Antagonizm: składniki odżywcze mogą działać przeciwstawnie, zmniejszając wzajemnie swoją skuteczność i przyswajanie
Badania nad Food Matrix
Naukowcy coraz częściej koncentrują się na badaniach nad matrycą pożywienia, aby lepiej zrozumieć, jak różne składniki odżywcze oddziałują ze sobą i jak przetwarzanie żywności wpływa na te interakcje. Badania te mają na celu:
- Poprawę wartości odżywczej żywności przetworzonej
- Opracowanie bardziej efektywnych suplementów diety
- Zwiększenie świadomości konsumentów na temat znaczenia spożywania całych, naturalnych produktów spożywczych
Koncepcja Food Matrix podkreśla znaczenie naturalnej struktury żywności i jej wpływu na zdrowie. Zrozumienie i uwzględnienie tej złożoności może prowadzić do lepszych wyborów żywieniowych. Regularne spożywanie całych, minimalnie przetworzonych produktów, które zachowują swoją naturalną matrycę, jest kluczowe dla optymalnego zdrowia i dobrostanu. Oczywiście nie można popaść w przesadę, jednak warto pomyśleć, czy nie lepiej zjeść filiżankę gotowanej fasoli lub soczewicy, niż kupować np. wymyślne zamienniki mięsa albo delektować się owocem pomarańczy (najlepiej z białymi błonkami) zamiast wypić świeżo wyciśnięty sok z tych owoców.
Źródło:
National Library of Medicine: Perspective: Seeing the Forest Through the Trees: The Importance of Food Matrix in Diet Quality and Human Health; Gregory D. Miller, Jean Ragalie-Carr, and Moises Torres-Gonzalez; marzec 2023.
