Dietary Phosphorus Bioavailability and Associations with Vascular Calcification in a Middle-Aged Finnish Population

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-0605-6
Title: Dietary Phosphorus Bioavailability and Associations with Vascular Calcification in a Middle-Aged Finnish Population
Author: Itkonen, Suvi
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences, Division of Nutrition
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Belongs to series: Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis - URN:ISSN:2342-317X
Abstract: Phosphorus (P) intake in Western countries exceeds the nutritional recommendations 2- to 3-fold, and the increased use of food additive phosphates (FAPs) in the food industry has augmented total P (TP) intake; an estimated 10-50% of TP intake comes from additives. However, in food composition databases, the amounts of FAPs may have not been taken into account. Difficulties in measuring true P intake occur also because bioavailability of P differs between foodstuffs; inorganic P from additives is absorbed better in the intestine than natural, organic P. The harmfulness of high P intake to kidney patients has been known for years, and dietary P restriction is used in the treatment of the disease to avoid vascular calcification, which occurs due to calcium-phosphate deposition in the vascular vessel wall. However, recently, concerns have been raised about the role of elevated serum phosphate concentrations in cardiovascular health in the general population, but data on dietary P is scarce. This thesis aims to offer new insights into the potential health risks related to high dietary P intake in Finland by providing knowledge on the bioavailability of P in foodstuffs, and on the association of high dietary P intake with cardiovascular disease risk factors in the general population. In Study I, a new method was developed for analysis of in vitro digestible P (DP), indicating bioavailable and absorbable P. DP and TP contents of certain differently processed cereals were analyzed. The calculated uncertainty of the new analysis method had little effect on the DP contents in the samples. Soured cereals contained more DP than unsoured cereals, and the long processing time increased the amounts of DP. In Study II, the DP contents of selected plant-based foodstuffs with or without FAPs were determined by the analysis method developed in Study I. The analyzed plant-based products contained varying amounts of P, but most P was not digestible, except in FAP-containing foodstuffs (cola drinks and baking powder-leavened muffins). In Study III, the associations between TP intake, P density of the diet (TP intake related to energy intake), FAP intake, and a risk factor of cardiovascular disease, carotid intima-media thickness were investigated in a middle-aged Finnish population (n=546). Linear associations among P density of the diet, FAP intake, and carotid intima-media thickness were found when all subjects were included in the analysis, and between FAP intake and carotid intima-media thickness in females (n=370). However, among males (n=176) no significant associations were found. In conclusion, results of this thesis reinforce the previous understanding about the importance of the source of P when assessing P intake in a population. The plant-based foodstuffs generally contain low amounts of DP, but the FAP-containing plant-based products have relatively higher DP contents than FAP-free products. The method developed for the analysis of DP is reliable but requires validation against an in vivo method before these results can be generalized. Albeit high dietary P intake (P density of the diet and FAP intake) was associated with a cardiovascular disease risk factor, carotid intima-media thickness, due to the cross-sectional design of the study, no causal relationships can be inferred. Thus, the potential adverse effects of highly absorbable FAPs should be further investigated both in intervention and in follow-up studies before final conclusions about the harmfulness of high P intake for the general population can be drawn. To find this out, data on use of FAPs in the food industry and updated information on P contents in foodstuffs are also needed.Fosforin saanti on länsimaissa kaksin-kolminkertaista suhteessa ravitsemussuosituksiin. Fosforin kokonaissaantia on kasvattanut fosforilisäaineiden käyttö elintarviketeollisuudessa ja on arvioitu, että jopa 10-50 prosenttia fosforin saannista on peräisin lisäaineista. Elintarvikekoostumustietokannoissa lisäaineiden osuutta fosforipitoisuuksissa ei välttämättä kuitenkaan ole otettu huomioon. Fosforin todellisen saannin arviointia vaikeuttaa myös fosforin hyväksikäytettävyyden vaihtelevuus eri fosforilähteiden välillä; lisäaineperäinen fosfori imeytyy elimistöön paremmin kuin elintarvikkeen luontainen fosfori. Munuaistautipotilailla runsaan fosforin saannin haitallisuus on ollut tiedossa jo pitkään, ja fosforirajoitteista ruokavaliota käytetään osana heidän hoitoaan, jotta mm. verisuonten kalkkeutumiselta voitaisiin välttyä. Viime vuosina on saatu tutkimustuloksia seerumin kohonneen fosfaattipitoisuuden haittavaikutuksista sydän- ja verisuonitautien riskiin ja verisuonten kalkkeutumiseen myös terveellä väestöllä, mutta ravinnon fosforin osalta tutkimustietoa on niukasti. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena on valottaa runsaan fosforin saannin mahdollisia terveysriskejä Suomessa tuottamalla tietoa elintarvikkeiden fosforin hyväksikäytettävyydestä ja runsaan fosforin saannin yhteyksistä sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin väestötasolla. Väitöskirjan ensimmäisessä ja toisessa osatyössä määritettiin liukoisen, ns. elimistöön imeytyvän ja hyväksikäytettävissä olevan fosforin sekä kokonaisfosforin pitoisuuksia eri tavoin prosessoiduista viljatuotteista sekä tavanomaisista ja lisäainefosforia sisältävistä kasviperäisistä elintarvikkeista. Käytetty liukoisen fosforin analyysimenetelmä jäljitteli ruoansulatuskanavassa ruoalle tapahtuvaa käsittelyä, ja se kehitettiin ensimmäisen osatyön puitteissa. Tulosten perusteella hapatetuissa viljatuotteissa liukoisen fosforin määrä oli suurempi kuin hapattamattomissa, ja pitkä kypsennysaika lisäsi liukoisen fosforin pitoisuuksia. Muut analysoidut kasvipohjaiset elintarvikkeet sisälsivät vaihtelevia määriä fosforia, mutta suurin osa siitä ei ollut liukoista lukuun ottamatta lisäainefosforia sisältäviä tuotteita, kuten kolajuomia ja leivinjauheella kohotettuja muffinseja. Kolmannessa osatyössä tutkittiin poikkileikkaustutkimusasetelmassa fosforin kokonaissaannin, ravinnon fosforitiheyden (fosforin saanti suhteutettuna energian saantiin) sekä lisäainefosforin saannin yhteyksiä sydän- ja verisuonitautien riskitekijään, kaulavaltimon seinämän paksuuteen keski-ikäisillä suomalaisilla (n=546). Tutkimuksessa havaittiin lineaarinen yhteys ravinnon fosforitiheyden ja lisäainefosforin saannin sekä kaulavaltimon seinämän paksuuden välillä koko aineistossa, ja naisilla lisäainefosforin saannin ja kaulavaltimon seinämän paksuuden välillä. Miehillä tilastollisesti merkitseviä tuloksia ei ollut havaittavissa. Väitöskirjan tulokset tukevat aiempaa käsitystä siitä, että fosforilähteellä on merkitystä arvioitaessa fosforin saantia väestötasolla. Kasvikunnan tuotteet yleisesti sisältävät vähäisiä määriä liukoista fosforia mutta lisäainefosforia sisältävissä kasvipohjaisissa elintarvikkeissa sitä on suhteellisesti enemmän verrattuna tavanomaisiin tuotteisiin. Vaikka runsaan fosforin saannin havaittiin olevan yhteydessä yhteen sydän- ja verisuonitautien riskitekijään, kaulavaltimon seinämän paksuuteen, poikkileikkaustutkimusasetelman perusteella syy-seuraussuhteita ei kuitenkaan voida päätellä. Tämän vuoksi etenkin hyvin imeytyvän lisäainefosforin mahdollisia haittavaikutuksia sydän- ja verisuoniterveyteen pitäisi tutkia tarkemmin ennen kuin runsaan fosforin saannin mahdollisesta haitallisuudesta väestötasolla voidaan tehdä lopullisia johtopäätöksiä. Tämän selvittämiseksi tarvitaan lisää tietoa myös fosforilisäaineiden käytöstä elintarviketeollisuudessa sekä päivitettyjä analyysitietoja elintarvikkeiden fosforipitoisuuksista.
URI: URN:ISBN:978-951-51-0605-6
http://hdl.handle.net/10138/153148
Date: 2015-02-21
Subject: ravitsemustiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
dietaryp.pdf 1.949Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record