Минеральные вещества и их роль в питании человека

В питании минеральные вещества также незаменимы, как белки, жиры, углеводы, витамины.

Минеральные вещества составляют относительно значительную часть человеческого тела (около 3 кг залы). В костях они представлены в виде кристаллов, в мягких тканях – в виде истинного, либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.

Минеральные вещества выполняют следующие функции:

1. Пластическую – участвуют в формировании костной ткани (преобладают фосфор и кальций);

2. Ферментативную – входят в состав ферментов, примерно треть ферментов содержит в своем составе металл или активируется металлом

3. Участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном балансах, поддерживают осмотическое давление в клетках;

4. Влияют на иммунитет;

5. Участвуют в процессах кроветворения;

6. Влияют на свертываемость крови;

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макро- и микроэлементы

К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, магний, селен, сера, фосфор.

К микроэлементам относят: железо, медь, марганец, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, никель, стронций, кремний, селен, ванадий.

В микроколичествах они стимулируют биохимические процессы, но в больших количествах могут оказывать токсическое действие на организм, поэтому содержание некоторых неорганических соединений в пищевых продуктах регламентируется медико – биологическими требованиями и санитарными нормами качества. Обычное содержание минеральных веществ в пищевых продуктах находится на уровне 0.5-0.7% съедобной части. В процессе сложного превращения в организме человека продуктов, богатых Ca, Mg, Na или K, могут образоваться щелочные соединения. К источникам щелочеобразующих элементов относятся: плоды, овощи, бобовые, молоко и молочные продукты.

Другие продукты, также как мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа, макароны, в процессе превращений в организме человека дают кислые соединения.

В организм человека микроэлементы поступают с водой, животной и растительной пищей, реже – с вдыхаемым воздухом и через кожу.

В развитии недостатка или избытка содержания микроэлементов в организме человека важную роль играют природные и промышленные факторы, возможность усвояемости микроэлементов организмом.

Поэтому микроэлементы разделены на следующие группы:

1. Природные – их количество обусловлено содержанием микроэлементов в окружающей среде.

2. Промышленные – преимущественно бывают в избытке, содержание обусловлено вредными условиями производства.

3. Ятрогенные – расстройства, возникающие как следствие ошибок медицинских работников.

4. Эндогенные – наследственные или врожденные нарушения усвояемости или повышенных способностей к накоплению одного или нескольких микроэлементов.

Недостаток или избыток в питании каких-нибудь минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, что приводит к развитию ряда заболеваний, так, например, недостаток:

Са вызывает замедление роста,

Mg – мышечные судороги,

Fe – нарушение иммунной системы,

Zn – повреждение кожи, замедление роста, полового созревания,

Cu – слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия,

Mn – бесплодие, ухудшение роста скелета,

Mo – замедление клеточного роста, склонного к кариесу,

Co – злокачественная анемия,

Ni – учащение депрессий, дерматиты,

Cr – симптомы диабета,

Si – нарушение роста скелета,

F – кариес зубов,

J – нарушение работы щитовидной железы, замедление метаболизма,

Se – слабость сердечной мышцы.

К наиболее дефицитным в питании современного человека относят Са Fe, к избыточным – Na и F.

К причинам нарушения обмена минеральных веществ, даже при их достаточном количестве в пище, относятся:

1. Несбалансированное питание.

2. Применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ (например, размораживание в горячей воде – мяса, рыбы; удаление отвара овощей и фруктов)

3. Отсутствие своевременной коррекции состава рациона при изменении потребности организма в минеральных веществах, связанной с физиологическими причинами (у людей, работающих при повышенной температуре, увеличенная потребность в K,Na,Cl и др.)

4. Нарушение процесса всасывания минеральных веществ в желудочно-кишечном тракте или повышение потерь жидкости (кровопотери).

Макроэлементы. Роль кальция

Структурный компонент костей, зубов, в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, для свертывания крови. Кальций образует соединения с белками, фосфолипидами, орагинческими кислотами, участвует в регуляции проницаемости мембран, в процессах передачи нервных импульсов, в молекулярном механизме мышечных сокращений, контролирует активность ряда ферментов.

потребность 1000 мг и более для детей и подростков, взрослых 800.

При недостатке или нарушении всасывания (если недостаток вит. Д) развивается кальциевый дефицит, повышенное выведение его из зубов, костей, остеопороз (деминерализация костей), рахит. Много его молочных продуктах, зеленом луке, петрушке, фасоли, меньше в овощах, фруктах, ягодах.

Магний. Необходим для активности ключевых ферментов, функционировании нервной системы и мышц сердца, сосудорасширяющее действие, желчеотделение, повышение двигательной активности кишечника, выведение шлаков.

Усвоению мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище.

Доза 200-300 мг/сут предотвращает появление недостаточности.

Калий. Доза суточная 2000-4000 мг.. Не является дефицитным, при разнообразии питания недостаточности нет, только дефицит при нарушении нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем, снижении артериального давления, нарушении ритма сердца.

Натрий. Натрий содержится во всех тканях и биологических жидкостей организма. Поддерживает осмотическое давление в тканевых жидкостях и крови, передаче нервных импульсов, регуляции кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена, повышает активность пищеварительных ферментов. Ионы вызывают набухание коллоидов тканей, что обуславливает задержку воды в организме. Потребляем в среднем до 15 г, можно снизить до 5. Картофель богатый калием усиливает его выведение, повышает в нем потребность.

Фосфор. В состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга. Участвует в синтезе и расщеплении в-в в клетках, регуляции обмена в-в, входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов, необходим для образования АТФ. Содержится в виде кислоты и фосфатов в тканях, костной – фосфорнокислого кальция – основная его масса. В мышцах обмен интенсивнее. Участвует кислота в построении молекул многих ферментов, нуклеиновых кислот. Потребность 1200 мг/сут, выше при нагрузках физических и умственных. Много его в печени, икре, зерновых и бобовых, овсяная, перловая крупы – 300-350 мг/100 г.

Сера. Входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот, а они в сочетании с витаминами С и Е – антиоксидантное действие. С цинком и кремнием определяют функциональное состояние волос и кожи. Потребность 400-600 в обычном рационе удовлетворяется.

Хлор. Участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активирует ряд ферментов. Легко всасывается в кровь из кишечника, отлагается в коже, задерживается при избыточном поступлении, потом выделяется в избыточных количествах. Выделяется с мочей. Потребность 5000мг/сут, в поваренной соли.

Микроэлементы.

Железо. Для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение, участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов. Ассимиляции железа препятствует щавелевая кислота и фитин. Для усвоения этого нутриента необходим витамин В12, аскорбинловая кислота способствует. Потребность взрослого человека в железе (14 мг/сут) с избытком удовлетворяется обычным рационом.

Медь. Медь – необходимый элемент в метаболизме: роль в образовании эритроцитов, высвобождении тканевого железа, развитии скелета, ЦНС, соединительной ткани. Медь соединена с белками: гемокупреном в эритроцитах, церулоплазмином в плазме крови, неотъемлимая часть их структуры, металлотионеин – белок ответственный за отложение меди. Выделен ряд металлсодержащих ферментов: цитохромоксидаза, оксидаза аскорбиновой кислоты, уриказа. Потребность 2 мг/сут.

Йод. Образование гормона тироксина, недостаток – зобная болезнь. Потребность 100-150 мг/день. При тепловой обработке значительная часть йода теряется (20-60%).

Фтор. Недостаток – кариес, избыток приводит к накапливангию в костях, изменению цвета (крапчатость) и формы зубов, остеохондрозу, костным наростом, огрублению суставов. Фтор потребляемый с водой полностью всасывается, с пищей меньше. Потребность 0,2-3,1 мг/сут, дети 1-3 года 0,5 мг/сут.

Хром. Элемент необходим для глюкозного и липидного обмена, для утилизации аминокислот некоторыми системами, для профилактики легких форм диабета и атеросклероза. Сегодня принято считать нормой 150мг/сут. Марганец. Необходим. Из поступившего марганца всасывается только 3%. Марганец необходим как кофактор в ряде ферментных систем, играет роль в правильном функционировании флавопротеинов, синтезе сульфированных мукополисахаридов, холистерина, гемоглобина. Потребность 0,2-0,3 на 1 кг веса в день.

Никель. Незаменимым признан недавно. Роль кофермента в процессах метаболизма железа.. Никель способствует регенерации эритроцитов и увеличению количества гемоглобина. Но синтетические соединения канцерогенны. Поступление с пищей - 200-900 мкг/сут.

Цинк. Кофермент реакций биосинтеза белка и метаболизма нуклеиновых кислот (включая - репликация ДНК, транскрипция), обеспечивая рост и половое созревание. Специфический микроэлемент, влияющий на активность некоторых половых гормонов, сперматогенез, развитие мужских половых желез, вторичных половых признаков. Роль цинка в предотвращении гипертрофических процессов в предстательной железе. Цинк вместе с серой участвует в процессах роста и обновления кожи и волос. Наряду с марганцем и медью в значительной степени обеспечивает восприятие вкусовых и обонятельных ощущений. Кофермент алкогольдегидрогеназы, обеспечивающий метаболизм этилового спирта. При этом уровень всасываемости цинка при хроническом алкоголизме резко снижен. Участвует в порфириновом обмене, тесно связанном с процессами кроветворения. Необходим для активации фолиевой кислоты из связанной формы, после чего фолацин может проникать в коетку и включатся в процессы кроветворения. В качестве кофермента способствует высвобождению витамина А из внутрипеченочного депо, а также необходим для трансформации ретинола в ретиталь, необходимый в образовании зрительного пигмента сетчатки. Содержание цинка в пищевых продуктах удовлетворяется обычным рационом (400мкг/сут).

Селен. Ранее не рассматривался наукой, считался токсичным. В 60х годах 20 века установили недостаток селена – причина эндемической кардиомиопатии из-за дефицита в почве. Он необходим для активации одного из ключевых ферментов антиоксидантной системы организма – глутатионпероксидазы, которая предотвращает перекисное окисление липидов мембран, процесс этот вызывает нарушение структурной и функциональной целостности мембран, способствует повышению проницаемости и снижению устойчивости клеточных структур к повреждающим действиям. Поступление с пищей зависит от содержание его в продуктах, в овощах и фруктах меньше, чем зерновых, в продуктах моря 0,2 мг/кг, в зерне 0,04-21 мг/кг.

Молибден. Общее количество в организме 7 мг, в крови 0,5 vru|100vk/ Чрезвычайновысокие концентрации вызывают подагру (Армения). Он составная часть ферментов ксантиноксидоза, альдегидоксидаза, сульфатоксидаза, тормозит развитеи кариеса. Потребность – 2 vru|ru cen/ Богаты бобовые, внутренние органы животных.

Кобальт. Центральное место в витамине В12. Содержание у взрослого 5 мг, ежедневно получаем 5,63-7,94 vru? Из них 73-97% усваивается. Потребность 60 vru|ru массы тела. Нуждаемся только в виде цианокобаламина (В₁₂). Избыток – причина сердечно-сосудистых заболеваний (когда применяли как пищевую добавку к пиву для пеногашения).