3.3 Цинк

Доступность цинка из растительных продуктов для всасывания в кишечнике меньше, чем из продуктов животного происхождения. Это объясняется тем, что все злаки и большинство овощей содержат фитин (гексафосфорный эфир инозита), который может связывать цинк, и тем самым снижать его всасывание в кишечнике. Подобным действием обладают некоторые гемицеллюлозы и комплексы аминокислот с углеводами в растениях. Это также уменьшает биодоступность цинка из растительных продуктов.

С наличием цинка в организме связаны процессы клеточного дыхания, роста и развития, обмен белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов, плодовитость, иммунитет, гемопоэз, энергетический обмен. Цинк является составной частью большой группы ферментов – металлоэнзимов: дегидрогеназ, пептидаз, фосфатаз и пр. Например, ионы цинка необходимы для стабилизации четвертичной структуры алкогольдегидрогеназы, катализирующей реакцию окисления этанола. Этот фермент состоит из 4 субъединиц и 4 атомов Zn²⁺ [62]. Удаление Zn²⁺ приводит к потере активности фермента за счет диссоциации на 4 неактивные субъединицы.

Цинк принимает участие в электрофильном катализе. Примером может служить карбоангидраза, содержащаяся в эритроцитах, которая катализирует обратимое превращение угольной кислоты:

СО₂ + Н₂О ↔ H₂CO_3.

Другой вид участия цинка в ферментативном катализе – активирование и ингибирование многих ферментов. В частности, цинк усиливает каталитическое действие аргиназы, енолазы, лецитиназы, аминопептидаз и др.

Участие цинка в регуляции обмена веществ на уровне организма проявляется в активировании ряда гормонов, таких как адреналин, тестостерон, фолликулин, пролан, антидиуретический и гонадотропный гормоны. Цинк необходим, например, для стабилизации гормона инсулина. В высокоочищенном кристаллическом инсулине содержится 0,36% цинка.

Приведенные примеры свидетельствуют, что биологическая роль цинка проявляется в различных функциях: структурной, регуляторной, каталитической.

3.4 Иод

Всего в организме взрослого человека содержится около 25 мг иода. Наибольшей концентрацией обладает щитовидная железа. Здесь сосредоточено примерно 10 мг иода [362]. В крови поддерживается стабильная концентрация иода 10^–5–10^–6%.

Обмен иода в организме регулируется тиреотропным гормоном гипофиза и характеризуется высокой интенсивностью. При поступлении с пищей значительного количества неорганических солей иода концентрация его в крови может повысится в 1000 раз, но уже через 24 часа придет в норму.

Почти весь иод, содержащийся в щитовидной железе, накапливается в составе тиреоглобулина. Только 30% тиреоглобулина составляют гормоны иодтиронины – тироксин (Т₄) и трииодтиронин (Т₃). Незначительная часть иода щитовидной железы – около 1% – находится в виде неорганического иода (I^–). Это своеобразный пул иода.

Слюна, желудочный сок и молоко могут содержать значительные количества свободного иодида. Однако желудок, слюнные или молочные железы, в отличие от щитовидной, не могут ни накапливать существенных количеств органически связанного иода, ни образовывать иодтиронин, ни проявлять ответную реакцию на тиреотропный гормон.

Таким образом, иод участвует в функционировании щитовидной железы, обеспечивая образование гормонов (тироксина и трииодтиронина), необходимых для роста и дифференцировки клеток всех тканей организма человека, митохондриального дыхания, регуляции трансмембранного транспорта натрия и гормонов. Недостаточное поступление приводит к эндемическому зобу с гипотиреозом и замедлению обмена веществ, артериальной гипотензии, отставанию в росте и умственном развитии у детей.