Fortified rice with iron, zinc, thiamine and folate: impact on the nutritional status of preschoolers and bioavailability of iron and zinc

As deficiências de micronutrientes configuram-se como um importante problema de saúde pública emergente e de caráter mundial, sendo alvo de preocupação das autoridades e profissionais de saúde. O arroz fortificado com micronutrientes por meio da tecnologia Ultra Rice ® (UR®) pode ser uma importante estratégia na prevenção e controle dessas carências nutricionais. Este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da utilização de um arroz fortificado (Ultra Rice®) com ferro, zinco, tiamina e folato sobre o estado nutricional de pré-escolares e a biodisponibilidade de ferro e zinco em ratos Wistar. Foi realizado um estudo de intervenção com crianças em duas creches filantrópicas de Viçosa, MG, em que as mesmas foram submetidas a avaliações antropométricas e bioquímicas, no início e ao final do período de intervenção, bem como à avaliação dietética. As crianças de uma creche receberam arroz polido e as crianças da outra creche receberam UR® misturado ao arroz polido, numa proporção de 1:100, como parte da alimentação escolar. A aceitação do arroz foi avaliada pela análise do resto- ingestão. A biodisponibilidade de ferro em dietas contendo UR® e UR® adicionado de farinha de yacon foi avaliada em ratos pelo método de depleção/repleção de hemoglobina. Foram monitorados o peso corporal e o consumo alimentar dos animais e calculados o ferro hemoglobínico (Hb-Fe), a eficiência de regeneração da hemoglobina (HRE) e o valor biológico relativo (RBV). Após eutanásia, determinou-se o conteúdo de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) (ácidos acético, butírico e propiônico) a partir das fezes do conteúdo cecal dos animais e realizou-se a contagem de reticulócitos por meio da técnica do esfregaço. No ensaio sobre biodisponibilidade de zinco, ratos foram alimentados com dietas contendo duas diferentes fontes de zinco (UR® fortificado com óxido de zinco - dieta teste ou carbonato de zinco (ZnCO3) – dieta controle), suprindo 50 ou 100 % da recomendação desse mineral para esses animais. Foram avaliados o ganho de peso, a ingestão alimentar, o coeficiente de eficiência alimentar, o peso, a espessura e o comprimento do fêmur, a retenção de zinco, cálcio e magnésio no fêmur e as concentrações de zinco no fêmur, plasma e eritrócitos. No estudo de intervenção, observou-se que o UR® melhorou o estado nutricional dos pré-escolares em relação às concentrações de zinco, tiamina, ácido fólico, hemoglobina corpuscular média (HCM) e concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM). Não foram detectadas diferenças entre o início e o final do período de intervenção quanto aos valores de hematócrito, hemoglobina e eritrócitos. Os pré-escolares apresentaram ganho de peso após os 4 meses de intervenção, sendo que, na creche teste, as medianas de escore-z para os índices peso por estatura (P/E) e índice de massa corporal por idade (IMC/idade) também foram significativamente maiores. O UR® apresentou excelente aceitação sensorial por parte das crianças. A ingestão de energia e de proteínas por crianças da faixa etária de 4 a 6 anos foi significativamente maior na creche teste, assim como foi maior o consumo de vitamina B1, folato e ferro por crianças de 2 a 3 e de 4 a 6 anos. A média da pontuação total do Índice de Qualidade da Dieta (IQD) foi baixa em ambas as creches, indicando que a alimentação dos pré-escolares necessita de mudanças. No ensaio sobre biodisponibilidade de ferro, observou-se que a dieta contendo UR® apresentou alta biodisponibilidade, sendo observado um RBV de 84,6 %. Todavia, a adição de farinha de yacon à dieta contendo UR® promoveu redução significativa no valor de RBV (63,1 %). Houve diferença no conteúdo de AGCC sendo que, para o ácido acético, os grupos que receberam farinha de yacon apresentaram maiores valores comparados aos que não receberam. No ensaio sobre biodisponibilidade de zinco, a dieta controle proporcionou maior ganho de peso, coeficiente de eficiência alimentar, retenção de zinco e concentração de zinco no fêmur quando comparada à dieta teste. Entretanto, a ingestão alimentar, o comprimento e a espessura do fêmur, o zinco plasmático e o zinco eritrocitário não diferiram entre os grupos. O UR® mostrou-se como uma alternativa viável a ser utilizada na alimentação escolar, uma vez que os resultados dos estudos de biodisponibilidade de minerais e de intervenção foram promissores, indicando a eficácia de sua utilização. Palavras-chave: Deficiência de micronutrientes; fortificação de alimentos; vitaminas; minerais; crianças.Micronutrient deficiencies are configured as a major emerging public health problem and of global character, being the subject of concern of the authorities and health professionals. The rice fortified with micronutrients through Ultra Rice® (UR®) technology may be an important strategy in the prevention and control of these nutritional deficiencies. This study aimed to evaluate the impact of the use of a rice (Ultra Rice®) fortified with iron, zinc, thiamine and folic acid on the nutritional status of preschoolers and the bioavailability of iron and zinc in Wistar rats. A study of intervention with children in two philanthropic preschool in Viçosa, MG, Brazil, was conducted, in which they underwent anthropometric and biochemical evaluations at the beginning and end of the intervention period, as well as dietary assessment. Children from a preschool received polished rice and children from the other preschool received UR® mixed with polished rice, at a ratio of 1:100, as part of school meals. The acceptance of the rice was evaluated by the analysis of rice rest-intake. The bioavailability of iron in diets containing UR® and UR® with yacon flour was evaluated in rats by the method of depletion/repletion of hemoglobin. The body weight and food intake of animals were monitorated and the iron hemoglobin (Hb-Fe), the hemoglobin regeneration efficiency (HRE) and relative biological value (RBV) were calculated. After euthanasia, the content of short chain fatty acids (SCFA) (acetic, propionic and butyric acids) were determinated from the stool and caecum contents of animals and the reticulocyte counting was conducted by the smear technique. In the essay on zinc bioavailability, rats were fed diets containing two different sources of zinc (UR® fortified with zinc oxide - test diet or zinc carbonate (ZnCO3) - control diet), supplying 50 or 100 % of the recommendation of this mineral for animals. The weight gain, food intake, feed efficiency coefficient, weight, thickness and length of the femur, the retention of zinc, calcium and magnesium in the femur and femur zinc concentrations in plasma and erythrocytes were evaluated. In intervention study, it was observed that UR® improved the nutritional status of preschool children in relation to concentrations of zinc, thiamine, folic acid, mean corpuscular hemoglobin (MCH) and mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC). No differences were found between the beginning and end of the intervention period as the values of hematocrit, hemoglobin and erythrocytes. Preschool children gained weight after 4 months of intervention and, in the test preschool, median of score-z for the indexes weight by height (W/H) and body mass index by age (BMI/age) were also significantly higher. The UR® showed good acceptability. The intake of energy and protein for children aged 4-6 years was significantly higher in the test preschool, as was higher the intake of vitamin B1, folate and iron in children aged 2-6 years. The Healthy Eating Index (HEI) average total score was low in both preschools, indicating that the feeding of preschoolers needs changes. In the assay of iron bioavailability, it was found that the diet containing UR® showed high bioavailability of iron, being observed a RBV of 84.66 %. However, the addition of yacon flour to the diet containing UR® significantly reduced RBV (63.1 %). There were differences in the content of SCFA and, for acetic acid, groups that received yacon meal had higher values compared to those who did not. In the assay of zinc bioavailability, the control diet showed higher weight gain, feed efficiency ratio, retention of zinc and zinc concentration in the femur (p < 0.05) when compared to the test diet. However, food intake, the length and thickness of the femur, plasmatic and erythrocyte zinc did not differ between groups. UR® showed to be a viable alternative to be used in school feeding, since the results of the mineral bioavailability studies and intervention are promising, indicating the effectiveness of its use. Keywords: Micronutrient deficiency; fortification of foods; vitamins; minerals; children.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai