Fortifikasi atau lengkapnya fortifikasi pangan atau pengayaan adalah proses penambahan mikronutrien (vitamin dan unsur renik esensial) pada makanan. Hal ini boleh jadi merupakan murni pilihan komersial untuk menyediakan nutrisi ekstra dalam makanan, sementara di saat yang sama terdapat kebijakan kesehatan masyarakat yang bertujuan mengurangi jumlah orang dengan gizi buruk dalam populasi.

Diet dengan kesenjangan variasi dapat menyebabkan defisiensi nutrisi tertentu. Kadang-kadang makanan pokok suatu regional kekurangan nutrisi tertentu karena tanah di area tersebut atau kareana ketidakcukupan diet normal. Penambahan mikronutrien pada makanan pokok dan rempah-rempah dapat mencegah gizi buruk berskala besar.

Meskipun benar bahwa baik fortifikasi dan pengayaan mengacu pada penambahan nutrisi pada makanan, definisi sebenarnya sedikit berbeda. Seperti yang didefinisikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO), fortifikasi mengacu pada "praktik yang dengan sengaja meningkatkan kandungan mikronutrien esensial, misalnya vitamin dan mineral (termasuk unsur renik) dalam makanan, terlepas dari apakah nutrisi itu awalnya ada atau tidak pada makanan sebelum diproses, sehingga dapat meningkatkan kualitas gizi dari persediaan makanan dan untuk memberikan manfaat kesehatan masyarakat dengan risiko minimal terhadap kesehatan", Sedangkan pengayaan didefinisikan sebagai "identik dengan fortifikasi dan mengacu pada penambahan mikronutrien yang hilang selama pemrosesan makanan".^[1]

Fortifikasi pangan diidentifikasi sebagai strategi kedua dari empat strategi WHO dan FAO untuk mulai mengurangi kejadian kurang gizi di tingkat global.^[1]

Seperti yang digariskan oleh FAO, makanan yang paling umum difortifikasi adalah:

• Sereal dan produk-produk berbasis sereal
• Susu dan produk susu
• Lemak dan minyak
• Barang makanan aksesori
• Teh dan minuman lainnya
• Formula bayi^[2]

Empat metode utama fortifikasi pangan (dinamakan begitu untuk mengindikasikan prosedur yang digunakan untuk memfortifikasi pangan):

1. Biofortifikasi (yaitu membiakkan tanaman untuk meningkatkan nilai nutrisinya, yang dapat mencakup pemuliaan selektif konvensional, dan modifikasi genetik modern)
2. Biologi sintetis (yaitu penambahan bakteri probiotik ke makanan)
3. Fortifikasi komersial dan industri (yaitu tepung, beras, minyak (makanan masak biasa)
4. Fortifikasi rumah (misalnya vitamin D tetes)^[3]

WHO dan FAO, di antara banyak organisasi yang diakui secara nasional, telah menyadari bahwa ada lebih dari 2 miliar orang di seluruh dunia yang menderita berbagai kekurangan gizi mikro. Pada tahun 1992, 159 negara menandatangani perjanjian pada FAO/WHO International Conference on Nutrition untuk melakukan upaya membantu mengatasi masalah defisiensi mikronutrien ini, yang menyoroti pentingnya mengurangi jumlah penderita defisiensi iodium, vitamin A, dan zat besi.^[1] Sebuah statistik penting yang mengarah pada usaha ini adalah penemuan bahwa sekitar 1 dari 3 orang di seluruh dunia berisiko mengalami defisiensi iodium, vitamin A, atau zat besi.^[4] Meskipun diakui bahwa fortifikasi pangan saja tidak akan melawan kekurangan ini, namun merupakan langkah untuk mengurangi prevalensi defisiensi ini dan kondisi kesehatan terkaitnya.^[4]

Di Kanada, The Food and Drug Regulations telah menggariskan kriteria spesifik yang membenarkan fortifikasi pangan:

1. Untuk mengganti nutrisi yang hilang selama pembuatan produk (misalnya pembuatan tepung^[5])
2. Melakukan intervensi kesehatan masyarakat
3. Untuk memastikan kesesuaian nutrisi dari makanan pengganti (misalnya membuat mentega dan margarin serupa dalam hal kandungannya, susu kedelai dan susu sapi, dll.)
4. Untuk memastikan komposisi nutrisi gizi dan mineral makanan yang sesuai untuk tujuan diet khusus (misalnya, produk bebas gluten, rendah natrium, atau produk lain yang dirancang khusus untuk orang berkebutuhan khusus).

Ada juga beberapa keuntungan untuk mendekati kekurangan gizi dalam populasi melalui fortifikasi pangan dibandingkan dengan metode lainnya. Termasuk di antaranya, namun tidak terbatas pada: merawat populasi tanpa intervensi diet tertentu sehingga tidak memerlukan perubahan pola makan, penyampaian nutrisi secara terus menerus, tidak memerlukan kepatuhan individu, dan potensi untuk memelihara cadangan nutrisi lebih efisien jika dikonsumsi secara reguler.^[3]

Beberapa organisasi seperti WHO, FAO, Health Canada, dan Nestlé Research Center mengakui bahwa ada keterbatasan pada fortifikasi pangan. Dalam pembahasan kekurangan nutrisi topik toksisitas hara juga bisa segera dipertanyakan. Fortifikasi nutrisi dalam makanan dapat menghasilkan sejumlah nutrisi beracun kepada individu dan juga menyebabkan efek samping yang terkait. Seperti yang terlihat dengan kasus asupan fluorida yang berlebihan di bawah, hasilnya bisa menjadi pewarnaan tak dapat balik pada gigi. Meski ini mungkin efek toksik ringan terhadap kesehatan, ada beberapa hal lain yang lebih parah.^[6]

WHO menyatakan bahwa pembatasan fortifikasi pangan dapat mencakup: isu hak asasi manusia yang menunjukkan bahwa konsumen berhak memilih apakah mereka menginginkan produk yang diperkaya atau tidak, potensi permintaan produk yang diperkaya, biaya produksi yang meningkat yang menyebabkan meningkatnya biaya retail, potensi bahwa produk yang difortifikasi masih belum menjadi solusi bagi kekurangan gizi di antara populasi berpenghasilan rendah yang mungkin tidak dapat membeli produk baru tersebut, dan anak-anak yang mungkin tidak dapat mengkonsumsi makanan dalam jumlah yang cukup.^[1]

Kekhawatiran keamanan pangan menyebabkan undang-undang di Denmark pada tahun 2004 membatasi makanan yang difortifikasi dengan tambahan vitamin atau mineral. Produk yang dilarang meliputi: Rice Crispies, Shreddies, Horlicks, Ovaltine dan Marmite.^[7]

Salah satu faktor yang membatasi manfaat fortifikasi pangan adalah bahwa nutrisi hasil isolasi yang ditambahkan ke dalam makanan olahan yang telah kehilangan banyak nutrisi, tidak selamanya menghasilkan nutrisi seperti ketersediaan hayati pada makanan utuh aslinya. Contohnya adalah susu skim yang telah dihilangkan lemaknya, kemudian ditambahkan kembali vitamin A dan vitamin D. Vitamin A dan D keduanya larut dalam lemak dan tidak larut dalam air, jadi seseorang yang mengkonsumsi susu skim tanpa adanya lemak mungkin tidak dapat menyerap banyak vitamin ini seperti minum susu utuh. Di sisi lain, nutrisi yang ditambahkan sebagai fortifikan mungkin memiliki bioavailabilitas yang lebih tinggi daripada dari makanan, seperti dalam kasus asam folat yang digunakan untuk meningkatkan asupan folat.^[8]

Fitokimia seperti polifenol, asam fitat dalam biji serealia dan tanin dalam teh juga dapat mempengaruhi penyerapan nutrisi, membatasi ketersediaan hayati nutrisi intrinsik dan tambahan, serta mengurangi keefektifan program fortifikasi.

Studi ekologi telah menunjukkan bahwa peningkatan fortifikasi vitamin B berkorelasi dengan prevalensi obesitas dan diabetes.^[9] Konsumsi harian zat besi per kapita di Amerika Serikat telah meningkat secara dramatis sejak Perang Dunia II dan hampir dua kali lipat selama abad yang lalu karena peningkatan fortifikasi besi dan pertumbuhan konsumsi daging.^[10] Bukti yang ada menunjukkan bahwa asupan zat besi berlebih mungkin berperan dalam perkembangan obesitas, penyakit kardiovaskular, diabetes dan kanker.^[11]

Fortifikasi pangan dengan asam folat telah diamanatkan di banyak negara semata-mata untuk memperbaiki status folat wanita hamil untuk mencegah cacat tuba neural—cacat kelahiran yang relatif jarang yang mempengaruhi 0,5% kelahiran di AS sebelum fortifikasi dimulai.^[12][13] Namun, ketika fortifikasi diperkenalkan, beberapa ratus ribu orang terpapar peningkatan asupan asam folat untuk setiap kehamilan cacat tuba neural yang dicegah.^[14] Pada manusia, peningkatan asupan asam folat menyebabkan peningkatan konsentrasi folat alami dan asam folat yang tidak dimetabolisme. Konsentrasi asam folat darah yang tinggi dapat menurunkan sitotoksisitas sel pembunuh alami, dan status folat tinggi dapat mengurangi respons terhadap obat yang digunakan untuk mengobati malaria, radang sendi, psoriasis, dan kanker.^[14] Kombinasi kadar folat tinggi dan status vitamin B-12 yang rendah dapat dikaitkan dengan peningkatan risiko kerusakan kognitif dan anemia pada orang tua dan, pada wanita hamil, dengan peningkatan risiko resistensi insulin dan obesitas pada anak-anak mereka.^[14] Folat memiliki efek ganda pada kanker, melindungi terhadap inisiasi kanker tetapi memfasilitasi perkembangan dan pertumbuhan sel prenoplastik dan kanker subklinis.^[14] Selanjutnya, asupan asam folat dari fortifikasi ternyata jauh lebih besar daripada yang dimodelkan dalam prediksi awal.^[15] Oleh karena itu, asupan asam folat yang tinggi akibat fortifikasi bisa berbahaya bagi lebih banyak orang daripada kebijakannya yang dirancang untuk membantu.^{[13][14][16][17]}

Ada kekhawatiran bahwa mikronutrien secara hukum didefinisikan sedemikian rupa sehingga tidak membedakan berbagai bentuk, dan makanan yang mengandung fortifikasi sering kali memiliki nutrisi yang dalam keseimbangan tidak akan terjadi secara alami. Misalnya, di A.S., makanan diperkaya dengan asam folat, yang merupakan salah satu dari banyak bentuk folat alami, dan yang hanya menyumbang jumlah kecil pada folat yang terjadi pada makanan alami.^[18] Dalam banyak kasus, seperti dengan folat, menjadi pertanyaan terbuka apakah ada manfaat atau risiko mengkonsumsi asam folat dalam bentuk ini atau tidak.

Dalam banyak kasus, mikronutrien yang ditambahkan pada makanan dalam fortifikasi adalah sintetis.

Dalam beberapa kasus, bentuk mikronutrien tertentu dapat menjadi racun aktif dalam dosis yang cukup tinggi, meskipun bentuk lainnya aman pada dosis yang sama atau jauh lebih tinggi. Ada contoh toksisitas semacam itu dalam bentuk vitamin sintetis dan alami. Retinol, bentuk aktif Vitamin A, beracun dalam dosis yang jauh lebih rendah daripada bentuk lainnya, seperti beta karoten. Menadione, bentuk sintetis bertahap Vitamin K, juga diketahui beracun.

Ada beberapa kelompok utama suplemen makanan seperti:

• Vitamin dan co-vitamin
• Mineral esensial
• Asam lemak esensial
• Asam amino esensial
• Fitonutrien
• Enzim

Banyak makanan dan minuman di seluruh dunia telah difortifikasi, baik tindakan sukarela oleh pengembang produk atau oleh undang-undang. Meskipun beberapa pihak mungkin melihat penambahan ini sebagai skema pemasaran strategis untuk menjual produk mereka, namun ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum sekadar melakukan fortifikasi terhadap produk. Dalam rangka melakukan fortifikasi produk, pertama-tama harus dibuktikan bahwa penambahan vitamin atau mineral tersebut bermanfaat untuk kesehatan, aman, dan merupakan suatu metode penyampaian yang efektif. Penambahan juga harus mematuhi semua peraturan pemberian makanan dan pelabelan dan mendukung latar belakang gizi. Dari sudut pandang pengembang pangan, mereka juga perlu mempertimbangkan biaya yang terkait dengan produk baru ini dan perubahan tersebut akan didukung pasar atau tidak.^[19]

Contoh makanan dan minuman yang telah difortifikasi dan terbukti memiliki efek kesehatan positif:

Gangguan kekurangan iodium (bahasa Inggris: Iodine Deficiency Disorder, IDD) adalah penyebab terbesar retardasi mental yang dapat dicegah. Defisiensi parah dapat menyebabkan kretinisme, lahir mati dan keguguran. Tetapi defisiensi ringan sekalipun dapat mempengaruhi kemampuan belajar populasi secara signifikan........ Saat ini lebih dari 1 miliar di dunia menderita kekurangan iodium, dan 38 juta bayi yang lahir setiap tahun tidak terlindungi dari kerusakan otak akibat IDD.

— Kul Gautam, Deputy Executive Director, UNICEF, October 2007^[20]

Garam beriodium telah digunakan di Amerika Serikat sejak sebelum Perang Dunia II. Ditemukan pada tahun 1821 bahwa gondok dapat diobati dengan menggunakan garam beriodium. Namun, baru pada tahun 1916 penggunaan garam beriodium dapat diuji dalam percobaan penelitian sebagai tindakan pencegahan terhadap gondok. Pada tahun 1924, garam beriodium resmi tersedia di AS.^[21]

Saat ini di Kanada dan Amerika Serikat, AKG untuk iodium terendah 90 μg/hari untuk anak-anak (4-8 tahun) dan tertinggi 290 μg/hari untuk ibu menyusui.

Penyakit yang terkait dengan defisiensi iodium meliputi: keterbelakangan mental, hipotiroidisme, dan gondok. Ada juga risiko berbagai kelainan pertumbuhan dan perkembangan lainnya.

Asam folat (juga dikenal sebagai folat) berfungsi dalam mengurangi kadar homosistein darah, membentuk sel darah merah, pertumbuhan dan pembagian sel yang tepat, dan mencegah cacat tuba neural (bahasa Inggris: neural tube defects, NTDs).

Di banyak negara industri, penambahan asam folat ke tepung telah mencegah secara signifikan jumlah NTD pada bayi. Dua jenis NTD yang umum, spina bifida dan anencephaly, mempengaruhi sekitar 2.500-3.000 bayi yang lahir di AS setiap tahunnya. Uji coba penelitian telah menunjukkan kemampuan untuk mengurangi kejadian NTD sebesar 72%, dengan melengkapi asupan ibu hamil dengan asam folat.^[22]

AKG untuk asam folat berkisar dari 150 μg/hari untuk anak usia 1-3 tahun, menjadi 400 μg/hari untuk pria dan wanita di atas usia 19, dan 600 μg/hari selama masa kehamilan.^[23]

Penyakit yang terkait dengan defisiensi asam folat meliputi: anemia megaloblastik atau makrositik, penyakit kardiovaskular, Beberapa jenis kanker, dan NTD pada janin.

Niasin telah ditambahkan pada roti di Amerika Serikat sejak tahun 1938 (ketika fortifikasi sukarela dimulai), sebuah program yang secara substansial mengurangi kejadian pelagra.^[24] Pada awal 1755, pelagra diakui oleh dokter sebagai penyakit kekurangan niasin. Meski tidak secara resmi menerima namanya pelagra hingga tahun 1771.^[25] Pelagra terdeteksi di antara keluarga miskin yang menggunakan jagung sebagai makanan pokok mereka. Meskipun jagung itu sendiri mengandung niasin, tetapi ini bukan bentuk ketersediaan hayati kecuali jika mengalami Nikstamalisasi (pengolahan dengan alkali, tradisi dalam budaya suku Amerika Asli) dan oleh karena itu tidak berkontribusi terhadap asupan niasin secara keseluruhan.

AKG untuk niacin adalah 2 mg NE(niasin ekuivalen)/hari (AKG untuk bayi usia 0-6 bulan, 16 mg NE/hari untuk pria, dan 14 mg NE/hari untuk wanita yang berusia di atas 19 tahun.

Penyakit yang terkait dengan kekurangan niasin meliputi: Pelagra yang terdiri dari tanda dan gejala yang disebut 3D- "Dermatitis, demensia, dan diare". Lainya mungkin termasuk penyakit vaskular atau gastrointestinal.^[25]

Penyakit umum yang menunjukkan tingginya frekuensi kekurangan niasin: alkoholisme, anoreksia nervosa, infeksi HIV, gastrektomi, kelainan malabsorpsi, kanker tertentu dan perawatan terkaitnya.^[25]

Oleh karena vitamin D adalah vitamin yang larut dalam lemak, makanan ini tidak dapat ditambahkan ke berbagai jenis makanan. Makanan yang biasa ditambahkan vitamin D adalah margarin, minyak nabati dan produk susu.^[26] Pada akhir 1800-an, setelah ditemukannya kondisi penyembuhan skurvi dan beri-beri, para periset bertujuan untuk mengetahui apakah penyakitnya, yang kemudian dikenal sebagai rakitis, juga bisa disembuhkan dengan makanan. Hasilnya menunjukkan bahwa paparan sinar matahari dan minyak hati ikan cod adalah obatnya. Baru pada tahun 1930an vitamin D adalah yang sebenarnya terkait dengan penyembuhan rakitis.^[27] Penemuan ini menggiring fortifikasi makanan umum seperti susu, margarin, dan sereal untuk sarapan. Hal ini ditunjukkan oleh data statistik mengejutkan. Sekitar 80-90% anak-anak yang menunjukkan berbagai tingkat deformasi tulang karena defisiensi vitamin D menjadi kondisi yang sangat langka.^[28]

AKG saat ini untuk bayi berusia 0-6 bulan adalah 10 µg (400 Satuan Internasional (SI))/hari dan untuk orang dewasa berusia di atas 19 tahun adalah 15 µg (600 SI)/hari.

Penyakit yang terkait dengan kekurangan vitamin D meliputi rakitis, osteoporosis, dan beberapa jenis kanker (payudara, prostat, usus besar dan ovarium). Ini juga dikaitkan dengan peningkatan risiko patah tulang, penyakit jantung, diabetes tipe 2, penyakit autoimun dan infeksi, asma dan gangguan mengi lainnya, infark miokard, hipertensi, gagal jantung kongestif, dan penyakit vaskular perifer.^[28]

Meskipun fluorida tidak dianggap sebagai mineral esensial, tetapi dianggap berguna dalam mencegah kerusakan gigi dan menjaga kesehatan gigi. Pada pertengahan 1900-an ditemukan bahwa kota-kota dengan tingkat fluorida tinggi dalam persediaan air mereka menyebabkan gigi penduduk memiliki bintik-bintik coklat dan resistensi aneh terhadap karies gigi. Hal ini menggiring fortifikasi persediaan air dengan fluorida dalam jumlah yang aman untuk mempertahankan sifat resisten terhadap karies gigi namun menghindari penodaan gigi akibat fluorosis (suatu kondisi yang disebabkan oleh asupan fluorida berlebihan).^[29]

Batas asupan atas yang dapat ditoleransi (UL) untuk fluorida berkisar antara 0,7 mg/hari untuk bayi berusia 0-6 bulan dan 10 mg/hari untuk orang dewasa di atas usia 19 tahun.

Kondisi yang umumnya terkait dengan defisiensi fluorida adalah karies gigi dan osteoporosis.

Beberapa contoh lain dari fortifikasi pangan:

• Kalsium sering ditambahkan pada jus buah, minuman berkarbonasi dan beras.
• Nasi putih sering diperkaya untuk mengganti beberapa nutrisi yang hilang selama penggilingan atau penambahan ekstra.^[30]
• "Golden rice" adalah berbagai jenis padi yang telah dimodifikasi secara genetis untuk menghasilkan beta karoten.^[31]
• Tepung kaya amilase dimanfaatkan untuk pembuatan makanan untuk meningkatkan konsumsi makanan.^[32]

Meski memiliki dasar ilmiah, ilmu penggunaan makanan dan suplemen makanan untuk mencapai tujuan kesehatan yang ditetapkan memicu etika kontroversial. Contoh umum penggunaan suplemen makanan ini adalah ekstensifnya para binaragawan menggunakan campuran asam amino, vitamin dan fitokimia untuk meningkatkan produksi hormon alami, meningkatkan otot dan mengurangi lemak. Literaturnya tidak sesuai dengan ketepatan metode penggunaan fortifikasi bagi binaragawan dan oleh karena itu dapat tidak direkomendasikan dengan alasan keamanan.^[33]

Ada minat dalam penggunaan suplemen makanan dalam kondisi medis menetap. Suplementasi gizi ini yang menggunakan makanan sebagai obat (nutraseutikal) telah digunakan secara efektif dalam mengobati gangguan yang mempengaruhi sistem kekebalan tubuh sampai dan termasuk kanker.^[34] Ini melampaui definisi "suplemen makanan", tapi harus disertakan demi kelengkapan.

• Aditif makanan
• Komposisi makanan
• Suplemen makanan
• Pengolahan makanan
• Nutraseutikal