Mineral Eksikliklerinde Gıda Takviyesi Olarak Klasik Tuzlardan Organik Tuzlar ve Şelatlara Evrim

Mineraller, vücudun sağlıklı çalışması için gerekli olan temel mikro besin öğelerindendir. İnsan vücudunda toplam vücut ağırlığının %4-5 kadarını oluşturan 60’a yakın mineral bulunmaktadır. Makro mineraller gram düzeyinde bulunur; başlıcaları kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum, fosfor, kükürt ve klordur. Mikro mineraller ve eser elementler miligram ve mikrogram düzeyinde bulunur; başlıcaları demir, çinko, bakır, manganez, iyot, selenyum, molibden, krom ve kobalttır. Bazı koşullarda biyolojik etkileri olan ancak henüz esansiyel olarak kabul edilmeyen elementler flor silisyum, bor, vanadyum ve nikeldir.

Bu makalede, mineral takviyelerinin dönüşüm süreci iki bölüm halinde incelenmektedir. İlk bölümde, klasik ve organik mineral tuzları, ortak özellikleri ve sınırlılıklarıyla birlikte; gelecek sayıda yayınlanacak ikinci bölümde ise şelat minerallerin neden yeni bir yaklaşım olarak değerlendirildiği, hangi açılardan fark yarattığı ve gıda takviyelerinde nasıl bir gelecek sunduğu aktarılmaktadır.

BÖLÜM I

İyonik Mineral Destekleri: Klasik Tuzlardan Organik Tuzlara

Antik çağlardan itibaren niteliği bilinmese de gözleme dayanarak bazı doğal maddelerin bazı rahatsızlıkları hafiflettiği fark edilmişti. Örneğin dişlerde dökülme, kemik zayıflığı ve yumuşaması (bugün raşitizm) için kireç taşı, ezilmiş deniz kabukları ve mercan tozu; zayıflık, halsizlik (bugün anemi) durumlarında demir tozu ve pas kullanılıyordu. Orta Çağ’da mineral tedavileri, simya ile tıbbın iç içe geçtiği bir çerçevede devam etti. Pirit, manyezit, hematit gibi demir tuzları kansızlık tedavisinde, göztaşı, epsom tuzu gibi bakır ve magnezyum tuzları daha çok bağırsak ve yara tedavilerinde kullanıldı. Bu erken dönemin ortak özelliği, kullanılan mineral bileşiklerin büyük ölçüde oksit, karbonat ve sülfat gibi basit inorganik formlar olmasıdır. Biyoyararlanım düşüktür, dozlama belirsizdir ve emilim mekanizmaları bilinmemektedir. Bu dönemlerde doz ve zehir etkileri ayrılmadığı için ağır metal zehirlenmeleri de sık görülmüştü. Bu ayırım ancak Rönesans döneminde Paracelsus’un “ilacı zehirden ayıran dozudur” yaklaşımı ile ortaya çıkmıştır.

1850 lerden 1950 lere kadar fizyoloji, analitik kimya, biyokimya ve klinik tıptaki ilerlemelerin bir sonucu olarak minerallerin iyonik formları, vücuttaki dağılımları ve biyolojik rolleri anlaşılmaya başlamıştır. Örneğin demirin iki değerlikli (Fe²⁺) ve üç değerlikli (Fe³⁺) formları arasındaki biyoyararlanım farkı (Fe²⁺ daha yüksek) eski uygulamaların neden sıklıkla yetersiz kaldığını açıklamıştır. Aynı dönemde detaylı kan, idrar, vd. analiz yöntemleri geliştirilmiş ve hastalıklar ile spesifik mineral eksiklikleri arasında daha net ilişkiler kurulmuştur. Demir eksikliği anemisi, raşitizm, guatr ve istemsiz kas kasılmaları (tetani) gibi hastalıklar, ilk kez belirli minerallerle doğrudan ilişkilendirilmiştir. Gıdalardaki ve ilaçlardaki mineral miktarları önceleri kimyasal analiz yöntemleri ile daha sonra atomik absorpsiyon ve element analizi cihazları ile ölçülebilir hâle gelmiş ve doz kavramını ilk kez bilimsel bir zemine oturtmuştur.

Organik Tuz Formlarının Ortaya Çıkışı: 1950 lere gelindiğinde, karbonat, sülfat ve klorür gibi klasik inorganik tuzların mide-bağırsak sisteminde yarattığı irritasyon ve düzensiz emilim sorunları giderek daha fazla dikkat çekmeye başlamıştır. Klinik gözlemler, aynı elementin farklı kimyasal formlarının belirgin biçimde farklı tolere edildiğini göstermiş ve mineralin karşıt iyonunun fizyolojik önemini gündeme getirmiştir. Böylece minerallerin, biyolojik sistemlerde zaten bulunan organik asitlerle eşleştirilmesi fikri doğmuştur. Bu yaklaşımın temelinde, sitrik asit, laktik asit, asetik asit ve glukonik asit gibi metabolizmanın doğal ara ürünlerinin mineral taşıyıcı rol üstlenebileceği düşüncesi yer alır. Ortaya çıkan sitrat, laktat, asetat ve glukonat tuzlarının hem minerallerin çözünürlüğünü hem de emilimini artırdığı gözlenmiştir. 1970-1980 lerde piyasaya çıkan kalsiyum destekleri kalsiyum sitrat ve kalsiyum laktat, organik mineral tuzlarının ilk örnekleri arasında yer alır. Demir tedavisinde ise demir glukonat ve demir laktat, demir sülfata kıyasla daha iyi tolere edilen alternatifler olarak öne çıkmıştır.

Vücutta çok düşük miktarlarda bulunan eser elementlerin miktarları ise 1980’lerden sonra analitik teknolojinin gelişmesiyle ölçülebilir hale gelmiş ancak klinik güvenilirliğe ulaşma 1990’larden sonra olmuştur. Bugün kullanılan cihazlar ile (özellikle ICP-MS) mikrogram, nanogram hatta pikogram düzeyindeki miktarlar ölçülebilmektedir. Böylece çinko, bakır, krom, iyot, selenyum ve manganez gibi eser elementler de organik tuz formlarıyla kontrollü dozlarda takviye olarak verilmeye başlanmıştır.

İnorganik ve organik minerallerin özellikleri ve karşılaştırması aşağıda kısaca özetlenmiştir.

İnorganik mineraller minerallerin inorganik asitlerle oluşturduğu tuzlardır. Kalsiyum karbonat, magnezyum oksit, demir sülfat gibi. Metal iyonu sindirim sırasında serbest hale geçer.

Organik mineraller minerallerin organik ve amino asitlerle oluşturduğu tuzlardır. Magnezyum malat, demir glisinat, krom pikolinat, çinko sitrat gibi.  Metal iyonu sindirim sırasında serbest hale geçer.