1.5.2. Микроэлементы

Железо. В организме человека содержится от 2 до 5 г железа в зависимости от уровня гемоглобина в крови, пола и возраста. Примерно 75% всего железа входит в состав гемоглобина крови, часть его содержится в печени и некоторых других органах. Железо - важнейший строительный материал для красных клеток крови - эритроцитов. Они снабжают ткани кислородом с помощью гемоглобина, который присоединяет кислород и сразу же отдает его тканям. Одна молекула гемоглобина способна присоединить четыре молекулы кислорода. Выработка эритроцитов происходит в костном мозге. Эти клетки крови живут в течение 60-80 дней, затем они полностью обновляются. Железо распавшихся эритроцитов вновь используется на создание новых клеток. Часть железа, поступающего с пищей, организм запасает в виде ферритина, молекулы которого представляют собой комплексные соединения железа и белка апоферрина. Это железо организм использует для синтеза гемоглобина в экстремальной ситуации, например, при большой потере крови. Железо входит в состав некоторых ферментов, например, каталазы, пероксидазы и др. Оно участвует в окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав клеточных ядер и цитоплазмы.

Источником железа для человека служат продукты животного происхождения - печень, мясо, рыба, яйца и др. Из растительных продуктов железо содержится в ягодах, овощах, во всех зеленых частях растений, хлебопродуктах. Необходимо учитывать, что из мясной пищи усваивается до 35% железа, тогда как из растительной - только до 6%. Недостаток железа приводит к железодефицитной анемии (ЖДА). Профилактика железодефицитных состояний предусматривает не только оптимизацию содержания железа в рационах питания, но и учет целого ряда факторов, влияющих на процесс всасывания железа в организме человека. К таким факторам относится белковая недостаточность, которая приводит к дефициту железа и снижает уровень гемоглобина в крови, так как белки мяса, рыбы, печени являются основными поставщиками хорошо усвояемого гемового железа. Некоторые углеводы (глюкоза, фруктоза, сахароза) образуют в кишечнике растворимые комплексы с железом, повышая его усвояемость. Пищевые волокна снижают абсорбцию железа, а органические кислоты, например, лимонная, яблочная и винная, улучшают всасывание железа и по­вышают абсорбцию негемового железа в 3 раза; полифенолы и фитаты образуют с железом труднорастворимые соединения, ухудшая его всасывание. Некоторые минеральные вещества, такие, как цинк и фосфор, снижают усвояемость железа; витамины Е и D, В₆ В₂ и С способствуют лучшему усвоению железа. Потреб­ность в железе для мужчин составляет 10 мг/сут, для женщин - 18 мг/сут. Ребенок рождается с запасом железа, которого хватает примерно на полгода, после чего его запасы должны пополняться за счет питания, которое ребенок получает наряду с материнским молоком.

Медь. Содержание меди в организме человека составляет около 70 мг. Медь принимает участие в процессах кроветворе­ния, а также в углеводном обмене. Соединения меди являются катализаторами ряда процессов, протекающих в клетках. Медь в небольшом количестве входит в состав всех тканей организма, но наиболее заметные ее количества в печени и головном мозге. Кроме того, медь входит в состав некоторых ферментов, в частности, тирозиназы (полифенол оксидазы), катализирующей окисление аминокислоты тирозина с образованием черного пигмента меланина, который вызывает пигментацию кожи, по­явление родимых пятен и т.д. Именно с тирозиназой связана такая аномалия, как альбинизм - врожденное отсутствие окраски кожи, волос, радужной оболочки глаз. Чрезмерная активность тирозиназы может привести к возникновению рака кожи. Нарушение обмена меди в организме влечет за собой такое заболевание, как красная волчанка. Это заболевание трудноизлечимое, может привести к летальному исходу. У взрослых здоровых людей дефицит меди не наблюдается, так как она постоянно присутствует в незначительных количествах в пищевых продуктах.

Потребность в меди составляет 2-3 мг/сут. В случае избыточного поступления меди в организм (например, при использовании в быту медной посуды) наблюдаются острые отравления с нарушениями функций центральной нервной системы. При патологическом увеличении уровня меди в организме человека возникает болезнь Вильсона. Вообще же в организме человека имеются специальные защитные системы, ограничивающие ее всасывание.

Цинк. Этот элемент, как и медь, постоянно присутствует в небольших количествах в продуктах как растительного, так и животного происхождения. Цинк входит в состав гормона инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой. При его недостатке развивается тяжелое заболевание - диабет. В результате этого заболевания резко нарушается обмен веществ в организме, в крови и моче появляется сахар. Цинк входит в состав большого количества ферментов, в том числе в состав фермента карбоангидразы, катализирующей реакцию образования угольной кислоты из диоксида углерода и воды, что способствует удалению из организма диоксида углерода, образующегося в процессе обмена веществ. В процессе дыхания карбоангидраза играет такую же важную роль, как и гемоглобин. Цинк очень важен для нормальной функции эндокринных желез, синтеза белков, процесса оплодотворения клеток. Однако повышенное количество этого металла в тканях и органах оказывает канцерогенное действие, т.е. может быть причиной появления злокачественных новообразований. Потребность в цинке 15 мг/сут, а общее его количество в организме примерно 2 г.

Йод. В организме человека содержится около 50 мг йода. При­мерно половина этого количества находится в мышечной ткани, около 20% сосредоточено в щитовидной железе, остальное количество находится в коже и костной ткани.

Йод входит в состав гормона, вырабатываемого щитовидной железой. При его недостатке развивается тяжелое заболевание - зоб, приводящее к расстройству всех функций организма. Для предотвращения йоддефицитных заболеваний (ИДЗ) необходимо вводить в пищу продукты, богатые или обогащенные йодом, в том числе йодированную соль, применять различные препараты йода и биологически активные добавки к пище, содержащие йод. Самым надежным способом предотвращения йодного дефицита является длительное и регулярное потребление йодированной соли. Природными источниками йода являются рыбо- и морепродукты, мясо, яйца, молоко, овощи и фрукты.

Фтор. Этот элемент играет важную роль в пластических процессах роста костной ткани и зубной эмали. Некоторое его количество находится в щитовидной железе. При недостаточном поступлении фтора в организм наблюдается кариес зубов, при избыточном - разрушается дентин зубов. Основной источник фтора — это питьевая вода. Иногда вместо хлорирования проводится фторирование питьевой воды. Потребность во фторе составляет примерно 1 мг/сут.

Кобальт. В нашем организме содержится всего около 1,5 мг кобальта. Кобальт входит в состав витамина В₁₂. Недостаток витамина В₁₂ или нарушение обмена кобальта вызывает малокровие, заболевания нервной системы, печени и т.д. Кобальт является активатором для таких ферментов, как карбоангидраза и карбоксипептидаза, принимающих участие в процессе расщепления белков в желудочно-кишечном тракте.