Йод (j)

   Йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения обладают способностью концентрировать йод. Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг находятся в щитовидной железе. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе.    Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы — тироксина.    Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе, может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофия мышц.    При недостаточном поступлении йодау взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм).

Селен (Sе)

   Селен в чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам.    Считается, что присутствие селена в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение, способствует предупреждению роста аномальных клеток, укрепляет иммунную систему. . В сочетании с витаминами А, С и Е предохраняет от возникновения онкологических заболеваний, помогает при артрите, разрушает вредные для организма вещества (защищает организм от тяжёлых металлов). Увеличивает выносливость организма благодаря увеличению поступления кислорода к сердечной мышце. Селен необходим для образования белков; поддерживает нормальную работу печени, щитовидной железы, поджелудочной железы. Является одним из компонентов спермы, важным для поддержания репродуктивной функции.    Избыток селена может вызывать увеличение печени до 3-х см и боли в правом подреберье, боли в конечностях, судороги, чувство онемения; может привести к дефициту кальция.    При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена.

Роль Сульфатов в организме

Сульфаты в большем количестве содержатся во внутриклеточном пространстве, входят в состав многих биологически активных ве­ществ. В плазме крови неорганических сульфатов содержится 0,3-1,5 ммоль/л. Они необходимы для обезвреживания токсических со­единений в печени.

84

Безопасность пищи и питания. Как считает директор ГУ НИИ питания РАМН В.А. Тутельян « …разговор о продовольственной безопаснос­ти начинать надо со структуры питания. К сожалению, в наше время, уровень питания населения очень далек от совершенства. Следующий фактор — дос­тижения научно-технического прогресса (НТП), затронувшего все сферы человеческой деятель­ности: и производство, и быт, и, как видим, структуру питания. Судите сами, столетиями челове­чество стремилось освободить себя от физических нагрузок, ме­ханизируя и автоматизируя про­изводство, изобретая автомобили, лифты, бытовую технику, раз­вивая коммунальное хозяйство. И небезуспешно: за сто лет наши суточные энергозатраты снизи­лись в 1,5—2 раза.

Основной закон рационально­го питания диктует необходи­мость соответствия уровней по­ступления и расхода энергии, следовательно, мы должны сни­жать объем потребляемой пищи. Однако в таком случае мы нарушаем второй закон рационально­го питания, требующий пол­ностью покрывать потребность организма в витаминах и других жизненно необходимых (эссенциальных) веществах.

А мы ведь еще не приняли во внимание, что НТП вовсю хо­зяйничает в сфере производства продуктов питания. Технологи­ческая обработка продуктов, консервирование, рафинирова­ние, длительное и неправильное хранение никак не повышают в пище содержание витаминов, макро- и микроэлементов, пи­щевых волокон и биологически активных веществ.

Поэтому-то и наблюдается такое распространение заболева­ний, непосредственно связанных с неправильным питанием (или: алиментарно зависимых, «болез­ней цивилизации»), как атероскле­роз, гипертоническая болезнь, ожирение, сахарный диабет, остеопороз, подагра, некоторые злока­чественные новообразования.

Нарушение пи­щевого статуса неминуемо ведет к ухудшению здоровья и как следствие — к развитию заболе­ваний. Увы, доказательная меди­цина это показала раньше, чем научная. Если принять все насе­ление России за 100%, здоровых окажется только 20%, людей в состоянии маладаптации (с по­ниженной адаптационной резнетентностью) — 40%, а в состоя­нии предболезни и болезни — по 20% соответственно.

Выходом из создавшейся ситуации является:

- Во-первых, развитие науч­ных исследований в области питания, на более «тонких» уровнях — клеточном, генном. Сегодня активно развивается индивидуальная диетотерапия. В клинике Института питания для каждого пациента составля­ются нутриметаболограммы — реальные «картинки» превраще­ний и обмена веществ и энергии, поступающих с пищей.

- Во-вторых, научная стратегия производства пищи. В ее осно­ве — изыскание новых ресурсов, обеспечивающих оптимальное для организма человека соотно­шение химических компонен­тов пищи и в первую очередь поиск новых источников белка и витаминов. Например, расте­ние, содержащее полноценный белок, который по набору ами­нокислот не уступает животно­му — соя. Продукты из нее, по­мимо восполнения белкового дефицита, обогащают раци­он различными необходимыми компонентами, в частности изо-флавонами. Кроме того, весьма актуальны вопросы селекции наиболее продуктивных видов рыб и морепродуктов, организации специализированных подводных хозяйств, позволяю­щих полноценно использовать пищевые ресурсы Мирового океана.

Другое решение продоволь­ственной проблемы — химичес­кий синтез пищевых продуктов и их компонентов (производство витаминных препаратов). Оченьперспективен уже применяемый способ производства пищи с за­данным химическим составом, путем обогащения ее в процессе технологической обработки.

В последние годы привлекает внимание возможность исполь­зования микроорганизмов в ка­честве отдельных компонентов пищевых продуктов. Микроор­ганизмы — живые существа, раз­вивающиеся в тесном взаимодействии с окружающей средой и состоящие из тех же химичес­ких веществ, что и растения, жи­вотные и человек. Но скорость их роста в тысячу раз превышает рост сельскохозяйственных жи­вотных и в 500 раз — растений. Есть еще одно очень важное обс­тоятельство: можно направленно генетически предопределять их химический состав.

Пища XXI века будет включать традиционные (натуральные) продукты, нату­ральные продукты модифициро­ванного (заданного) химическо­го состава, генетически модифи­цированные натуральные про­дукты и биологически активные добавки». [6. С. 67]

Биологические опасности, связанные с пищей

В рейтинге рисков, связан­ных с пищей, наибольшую опас­ность представляют природные токсины — бактериальные ток­сины, фикотоксины (токсины водорослей), некоторые фитотоксины и микотоксины. Затем прионы, вирусы, простейшие, животные токсины, биологичес­ки активные вещества. К слову сказать, антропогенные химические загрязнители и пищевые добавки только замыкают этот ряд.

Микотоксины афлатоксин В1 и охратоксин А — канцерогены и поступают в орга­низм в дозах, сопоставимых с ус­тановленными нормами (или да­же превышающих нормы). Поступающие с пищей ос­таточные количества, например хлорорганических пестицидов, составляют лишь десятые и ты­сячные доли процента от этих норм.

Первостепен­ное значение представляют бак­терии и их токсины — это причи­на большинства острых и хрони­ческих пищевых интоксикаций, токсикоинфекций. Наиболее часто регистриру­ются пищевые отравления, свя­занные с поражением пищевых продуктов (салаты, молочные продукты, ветчинные и мясные изделия) стафилококковыми энтеротоксинами: 27—45%. От­дельные штаммы могут вызывать даже шок. Механизм их действия до конца неясен — возможно, связан с влиянием на нервные окончания в кишечнике.

Не утратил своей актуальности и ботулизм. Эти микроорганизмы поражают не­достаточно обработанные рыб­ные, мясные продукты, фруктовые, овощные и грибные консер­вы. В последние годы ботулизм встречается довольно часто (в стране 500—600 пострадавших ежегодно). При этом летальность достигает 7—9%.К токсинообразующим мик­роорганизмам, ответственным за пищевые отравления у человека, относятся также шигатоксин, тлистериолизин и др.В последние го­ды в ряде стран (США, Япония) значительно возросло число вспышек пищевых токсикоинфекций, вызванных энтерогеморрагическими (постра­давших — до 6000 человек в год).

 Метаболизм этанола

Основным местом метаболической трансформации этанола является печень, в этом процессе может также принимать участие эпителий желудка. Этанол дегидрируется алкогольдегидрогеназой в этаналь (ацетальдегид), а затем альдегиддегидрогеназой переводится в ацетат. Уксусная кислота в реакции, катализируемой ацетат-КоА-лигазой (тиокиназой) в присутствии АТФ, превращается в ацетил-КоА (ацетил-СоА). Следует отметить, что весь процесс промежуточного метаболизма хорошо согласован. Наряду с цитоплазматической алкогольдегидрогеназой в метаболизме этанола принимают ограниченное участие каталаза и "индуцибельная" микросомальная алкогольоксидаза (см. с. 310).

Скорость трансформации этанола в печени лимитируется главным образом активностью алкогольдегидрогеназы. Другим лимитирующим фактором является наличие НАД⁺. Максимальная скорость реакции наблюдается даже при небольших концентрациях этанола. Поэтому уровень этанола в организме понижается с постоянной скоростью (расщепление этанола — реакция нулевого порядка).

«Энергетическая ценность» этанола составляет 29,4 кДж/г (7 ккал/г). Поэтому алкогольные напитки обеспечивают организм значительной частью энергоресурсов (особенно при алкоголизме).

Хотя исследование механизма действия этанола на организм представляется крайне актуальным, этот вопрос все еще остается недостаточно изученным. Вместе с тем действие больших количеств этанола напоминает действие наркотика, что можно объяснить прямым воздействием этанола на мембраны нейронов.

85

Ксенобиотики - это вещества, чужеродные для организма. Их разделяют на три группы: 1) продукты хозяйственной деятельности человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт), 2) вещества бытовой химии (моющие средства, вещества для борьбы с паразитами, парфюмерия), 3) большинство лекарств. В XX веке происходят всевозрастающее загрязнение ксенобиотиками внешней среды и увеличивающееся их поступление в организм человека. Это серьезно угрожает здоровью и даже жизни всех живых существ, включая человека, так как повреждает клетки и вызывает мутации, ведущие к злокачественным процессам или наследственным заболеваниям. В истории есть очень опасный прецедент: гибель Римской империи связана, очевидно, не только с социальными факторами, но и со свинцовой интоксикацией элиты общества. Она широко использовала свинцовые водопроводы, сосуды, а в состав парфюмерии входили высокотоксичные свинцовые белила. В скелетах знати найдены очень высокие концентрации свинца.

Конечно, в первую очередь надо заботиться об экологии. Но если загрязнение все же происходит, то мы не беззащитны: в каждой клетке происходят метаболизм, связывание и выведение ксенобиотиков, что в большинстве случаев приводит к снижению их токсичности. Это позволяет выживать даже на сильно загрязненных территориях, хотя, к сожалению, не исключает риска заболеваний.

МЕТАБОЛИЗМА КСЕНОБИОТИКОВ

Метаболизм ксенобиотиков, как правило, приводит к снижению их активности - дезактивации, которую в случае токсичных веществ называют детоксикацией. Однако в некоторых (и не таких редких) случаях метаболиты ксенобиотиков становятся, наоборот, более активными (активация) и даже более токсичными (токсификация). Активируются в организме и некоторые лекарства, и тогда они именуются пролекарствами, ведь истинные лекарства - это их активные метаболиты.

В метаболизме ксенобиотиков участвуют около 30 ферментов. В нем различают две фазы: 1) модификация, создающая или освобождающая функциональные группы, 2) конъюгация - присоединение к последним других групп или молекул. Наиболее часто метаболизм происходит именно в такой последовательности, но при наличии в молекуле ксенобиотика функциональных групп он может сразу же подвернуться конъюгации. Обычно обе фазы, особенно при совместном действии, приводят к увеличению гидрофильности и снижению активности и токсичности молекулы [1-5]. Третьей фазой - уже не метаболизма, а судьбы ксенобиотиков - можно считать связывание и выведение самих ксенобиотиков и их метаболитов из клетки, а затем из организма.

Обезвреживающая функция печени.

В печени обезвреживаются неполярные соединения различного происхождения, в том числе эндогенные вещества, лекарственные препараты и яды. Процесс обезвреживания веществ включает две стадии (фазы):

1) фаза модификации - включает реакции окисления, восстановления, гидролиза; для ряда соединений необязательна;

2) фаза конъюгации - включает реакции взаимодействия веществ с глюкуроновои и серной кислотами, глицином, глутаматом, таурином и другими соединениями.

Метаболизм ксенобиотиков включает две стадии (фазы):

1) фаза модификации - процесс изменения структуры ксенобиотика, в результате которого освобождаются или появляются новые полярные группировки (гидроксильные, карбоксильные аминные). Это происходит в результате реакций окисления, восстановления, гидролиза. Образующиеся продукты становятся более гидрофильными, чем исходные вещества.

2) фаза конъюгации - процесс присоединения к молекуле модифицированного ксенобиотика различных биомолекул при помощи ковалентных связей. Это облегчает выведение ксенобиотиков из организма.

Реакции конъюгации ксенобиотиков. К реакциям конъюгации относятся глюкуронидная, сульфатная, ацетильная, метильная и пептидная конъюгация.

86