Чинники ризику та можливі ефекти функціональних інгредієнтів

Чинники ризику	Вікові захворювання	Харчові інгредієнти з захисними функціями
Куріння. Підвищений тиск. Підвищений вміст холестерину, низький рівень антиоксидантів – вітамінів Е і С в їжі	Серцево - судинні	Лінолева кислота. Омега 3-жирні кислоти. Вітаміни-антиоксиданти. Флавоноїди. Фолати. Харчові волокна. Мінеральні речовини
Вживання занадто жирної їжі, недостатньої кількості фруктів та овочів (вітамінів, харчових волокон), в’яленого, солоного, копченого м’яса, вміщуючих нітрозаміни, поліциклічні вуглеводи	Рак	Вітамін С. Бета – каротин. Харчові волокна. Фітоелементи. Вітамін D. Кальцій
Спадковість, надмірна вага, вірусна інфекція. Споживання надмірної кількості цукру, молочних білків	Цукровий діабет	Харчові волокна. Вітамін D. Хром
Підвищений тиск. Надмірна кількість кухонної солі, ненасичених жирних кислот в їжі	Інсульт	Вітамін Е. Омега 3-жирні кислоти. Вітамін А. Флавоноїди. Кінони
Сонячна радіація, погана екологія. Діабет, галактоземічні розлади. Вживання деяких ліків	Катаракта	Вітамін С. Каротиноїди. Вітаміни групи В
Недостача фізичної активності. Знижений вмісту естрогену, кальцію в організмі	Остеопороз	Кальцій. Вітамін К. Вітаміни С,В ,D. 6 Фосфор, бор, магній
Вільні радикали, алюміній, пестициди. Вживання деяких ліків	Захворювання мозку та нервової системи, в т.ч. Паркінсона	Вітаміни-антиоксиданти
Надмірне вживання висококалорійної їжі, порушення оптимального співвідношення нутрієнтів	Ожиріння	Харчові волокна. Вітаміни. Мінеральні речовини

Виявлення більш нових даних про взаємозв’язок деяких харчових інгредієнтів та здоров’я людини, узагальнення і аналіз результатів різноманітних досліджень привели до появи нових напрямів у науці про харчування.

Інгредієнти, що надають харчам функціональні властивості, повинні відповідати наступним вимогам:

− повинні бути корисними для харчування та здоров’я;

− їх корисні властивості повинні бути науково обґрунтованими;

− їх денні норми повинні бути схвалені спеціалістами з медицини та харчування;

− повинні бути безпечними з точки зору збалансованого харчування;

− повинні мати чіткі фізико-хімічні показники та чіткі методики їх визначення;

− не повинні зменшувати споживчу цінність харчових продуктів;

− повинні споживатися перорально (як звичайна їжа);

− не повинні випускатися в таких лікарських формах, як пігулки, капсули, порошки;

− повинні бути натуральними.

3. Технологія харчових продуктів,що сприяють підвищенню захисних функцій організму.

Розробку функціональних продуктів харчування можна проводити двома шляхами:

- створення функціональних продуктів харчування на основі вже розроблених продуктів загального призначення із введенням у їхню рецептуру одного або декількох компонентів, що надають спрямованість продукту, або із заміною частини продукту на інші складові;

- розробка нових функціональних продуктів без обліку основи рецептур і технологій уже наявних продуктів харчування.

При розробці лікувально-профілактичних продуктів харчування необхідно зберегти структуру, смак, аромат, цвіт продукту, схоронність і рівномірність розподілу компонентів, що вводяться, при різних видах технологічної обробки. Розробка й створення функціонального продукту включають наступні етапи: вибір і обґрунтування спрямованості функціонального продукту; вивчення медико-біологічних вимог, пропонованих до даного виду функціональних продуктів; підбор основи для функціонального продукту; вибір і обґрунтування застосовуваних добавок; вивчення прямого, побічного, шкідливого впливу й алергійної дії добавок; вибір і обґрунтування дози добавки або групи застосовуваних добавок; моделювання технології продукту з відпрацьовуванням технологічних параметрів; розробка технології функціонального продукту, нормативної документації (НД) на продукт, досвідченої партії; рекомендацій із застосування функціонального продукту; дослідження якісних і кількісних показників продукту; нормативної документації (НД) на продукт; проведення клінічних випробувань продукту; вироблення досвідченої партії; сертифікація продукту.

Одним з основних напрямків функціонального харчування є лікувально-профілактичне харчування, що повинне не тільки підвищувати захисні сили, реактивність організму, але й мати специфічну спрямованість дії. Лікувально-профілактичні продукти харчування й раціони містять компоненти, що заповнюють дефіцит біологічно активних речовин; поліпшують функції переважно уражених органів і систем, нейтралізують шкідливі речовини; сприяють їхньому найшвидшому виведенню з організму. Розробка лікувально-профілактичних продуктів, так само як і інших функціональних продуктів, процес складний і багатоетапний.

Відношення продукту до розряду функціональних продуктів харчування визначається змістом у їхньому складі одного або декількох компонентів з 12 загальноприйнятих класів: харчові волокна; олигосахариды; цукру; амінокислоти, пептиди й білки; глюкозиди; спирти; ізопрени й вітаміни; холін; молочнокислі бактерії; ненасичені жирні кислоти; мінеральні речовини; інші (наприклад, антиоксиданти) Функціональні добавки, або, як прийнято називати, біологічно активні добавки (БАД), є основним компонентом рецептури, що надають харчовим продуктам певну спрямованість впливу на організм людини.

Харчові волокна

Харчові волокна – це їстівні частини рослин або аналогічні вуглеводи, стійкі до перетравлення або адсорбції в тонкому кишечнику людини, які повністю або частково ферментуються в товстому кишечнику людини. Харчові волокна включають полісахариди, олігосахариди, лігін і асоційовані рослинні речовини. Хімічна будова окремих волокон може істотно розрізнятися залежно від деяких структурних особливостей, до яких відносять склад і структуру мономірних фрагментів, що утворюють молекулу біополімеру (пентози, гексози, уронові кислоти, феноли і ароматичні спирти); ступінь розгалуженості молекул (лінійні та розгалужені); число і вид функціональних груп (первинні та вторинні гідроксильні, карбоксильні, фенолові); тип внутрішньо- і міжмолекулярних зв'язків (глікозидні, ефірні, водневі та ін.); ступінь полімеризації та молекулярну масу (від десятків одиниць до сотень тисяч); щільність упаковки біополімерів (волокнина, амфорні розгалужені біополімери).

Харчові волокна проявляють різноманітні фізико-хімічні властивості: водоутримуючу здатність, водорозчинність у воді, утворення розчинів різної в’язкості, здатність до гелеутворення, сорбційні, іонообмінні та радіопротекторні властивості.

У спеціальній літературі харчові волокна класифікують за різними принципами:

І За хімічною будовою:

− полісахариди: целюлоза і її похідні, геміцелюлоза, пектини, камедь, слизи, гуар і ін.;

− невуглеводні.

II За сировинними джерелами:

− традиційні вищі рослини: злакові, боби, овочі, коренеплоди, фрукти, ягоди, цитрусові, горіхи;

− нетрадиційні вищі рослини: листяна і хвойна деревина, стебла злаків, очерету, трав;

− нижчі рослини: водорості;

− гриби;

− синтетичні полісахариди.

Основні джерела харчових волокон (ХВ) і їх вміст у деяких продуктах переробки хлібних злаків приведені в табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Продукт	Кількість ХВ, г/100г продукту	Компоненти ХВ, %
		Целюлоза	Геміцелюлоза	Лігнін
Біле борошно	3,5	19	80	1
Темне борошно	8,7	18	72,4	10
Непросіяне борошно	11,5	20	74	6
Висівки	30,6	16	75	9
відпрацьовані	43,0	18	74	7
Висівки грубі	7,2	12	83	6
Вівсяна крупа	2,7	22	78	сліди
Рис	12,7	11	7

III За методами виділення із сировини:

− неочищені волокна: у складі цілісного зерна і борошна із нього, нетрадиційні види борошна – вівсяного, горохового, пшоняного, вторинні продукти рослинної сировини;

− препарати волокон, виділені та очищені:

− у нейтральному середовищі – шляхом екстракції водою при нагріванні (волокна з мезги низки овочів, фруктів, винограду, бурякового жому);

− у кислому або лужному середовищі – розбавленими розчинами мінеральних кислот (сірчаною, соляною, фосфорною), лугами (волокна висівок, мучки, відходи переробки овочів);

− із застосуванням солей сірчаної кислоти, перекисів, детергентів (стебла злаків, плівки, оболонки зерна, трави, деревина);

− за допомогою ферментативних методів – шляхом послідовної обробки сировини амілолітичним (для видалення крохмалю), а потім протеолітичними (для видалення білків) ферментами.

Вибір методу виділень харчових волокон визначається їх будовою та вмістом у сировині, щільністю упаковки біополімерів клітинних стінок. Відомі методи виділення засновані на видаленні із подрібненої рослинної тканини низькомолекулярних речовин: моносахаридів, глікозидів, алкалоїдів, мінеральних сполук або гідролізі та екстракції супутнього крохмалю.

ІV За розчинністю у воді:

− розчинні: пектин, інулін, гуміарабік, альгінати, камедь, слизи, деяка похідна целюлоза і ін;

− нерозчинні: целюлоза, лігнін, деякі геміцелюлози.

V За ступенем мікробної ферментації в товстій кишці:

− майже (або) повністю ферментуємимі: пектин, камеді, слизи, геміцелюлози та ін.

− частково ферментуємі: целюлоза, геміцелюлози;

− неферментуємі: лігнін.

VІ За основними медично-біологічними ефектами:

− прискорюючі та підвищуючі відчуття насиченості, завдяки зв’язуванню води в шлунку: пектин, гуар і ін;

− волокна, що інгібують евакуаторну функцію шлунку – в'язкі ХВ (гуар і ін.);

− стимулюючі моторну функцію товстої кишки: аморфні ХВ (целюлоза та ін.);

− збільшуючі масу фекалій, і відповідно, частоту дефекації за рахунок утримання води в просвіті товстої кишки (ХВ пшениці, бобах) і зростання маси мікрофлори товстої кишки (ХВ капусти і ін.);

− харчові волокна сорбують жовчні кислоти, холестерин, токсини і радіонукліди – гуар, целюлоза, пектин, лігнін;

− що уповільнюють всмоктування вуглеводів _ пектин, гуар;

− що знижують рівень глюкози і інсуліну в крові – пектин, β-глюкани;

− що надають антиоксидантну дію – лігнін;

− що мають пребіотичні властивості, спряють нормалізації мікрофлори кишечника – гуміарабік, інулін, полідекстроза.

Застосування полісахаридів із властивостями розчинних і нерозчинних харчових волокон у продуктах харчування може переслідувати різні цілі: по-перше, збагачення продуктів харчовими волокнами як фізіологічно функціональними інгредієнтами: по-друге, використання фізико-хімічних властивостей розчинних у воді полісахаридів, що відносяться до групи гідроколоїдів, для формування певних характеристик продукту, тобто як харчові добавки із технологічними реологічними функціями загусників, гелеутворювачів, стабілізаторів.

Відмінність підходів, необхідних для досягнення вказаних цілей, заснована перш за все на рекомендованій кількості полісахаридів, які входять до продукту. Так, реальне збагачення забезпечується додаваннямне менше 3…6% ХВ до маси продукту. У той же час концентрація гідроколоїдів- структуроутворювачів обирається виходячи з принципу максимальної ефективності при мінімальному вмісті харчової добавки. У зв’язку з цим сам факт введення до складу харчового продукту полісахаридів у концентрації харчової добавки ще не можна вважати збагаченням харчовими волокнами.

Олігосахариди

Олігосахариди – полімери фруктози, що закінчується глюкозою. У молекулах фруктоолігосахаридів, що мають, як правило, лінійну будову, залишки фруктози зв'язані β-1,2-глікозидними зв’язками. Кількість мономерів і молекулярна маса розрізняються залежно від походження і способу отримання препаратів, які можуть бути виділені ферментативним шляхом із рослин (цикорію, артишоку, часнику, томатів і ін.) або синтезовані.

Особливості хімічної будови визначають здатність пектинів, альгінатів. Гуарової камеді, гуміарабіку і фруктоолігосахаридів розчинятися в холодній воді. З числа каррагінанів цією властивістю володіють лямбда-каррагінани. Інші типи каррагінанів як і камедь ріжкового дерева розчинні лише при нагріванні.

Пектини

Пектини – група високомолекулярних гетерополісахаридів, основу яких складають рамногалактуронани. Головний ланцюг полімерної молекули утворюють похідні полігалактуронової (пектинової) кислоти, в якій залишки D-галактуронової кислоти зв’язані 1,4-α-гліпкозидним зв'язком.

Пектини умовно розділяють на дві підгрупи: високоетерифіковані – ступінь етерифікації більше 50%; низькоетерифіковані – ступінь етерифікації менше 50%. Пектини, виділені з різної рослинної сировини, – яблучний, цитрусовий, буряковий, пектин із кошиків соняшника, комбіновані пектини із змішаної сировини – відрізняються за складом і властивостями.

Альгінова кислота

Альгінова кислота і її солі альгінати є полісахаридами бурих морських водоростей роду Laminaria та Macrocystis, які побудовані із залишків β-D-мануронової і α-L-гулуронової кислот, зв’язаних в лінійні ланцюги 1,4-глікозидними зв’язками.

Галактоманнани

Галактоманнани – відносяться до гетерополісахаридів, комерційні препарати яких отримали назву камеді. Найбільш поширені галактоманнани двох видів рослин: гуара і ріжкового дерева (камедь гуара і камедь ріжкового дерева). Ці камеді мають схожу хімічну будову і є нейтральними полісахаридами, що складаються з 1,4-β-глікозидозв’язаних залишків манози, до яких 1,6-зв’язками через рівні інтервали приєднані бічні ланцюги, що складаються з одиничних залишків α-D-галактози.

Каррагінани

Каррагінани об’єднують сімейство полісахаридів, що містяться в червоних морських водоростях. За хімічною природою каррагінани є нерозгалуженими сульфатованими гетерополісахаридами, молекули яких побудовані з дисахаридних ланок, що повторюються, включають залишки β-D-галактопіранози і 3,6-ангідро-α- D- галактопіранози.

Вітаміни

Вітаміни відносяться до групи незамінних нутрієнтів органічної природи, різноманітної будови, які необхідні для забезпечення обміну речовин в організмі людини. Вітаміни повинні постійно надходити з їжею, тому, що вони не синтезуються в організмі та лише деякі депонуються в тканинах. Потреба у вітамінах обчислюється в міліграмах і навіть у тисячних частках міліграма (мікрограмах). Дефіцит будь-якого вітаміну (гіповітаміноз) суб’єктивно спочатку невідчутний. Порушення обміну речовин, які виникають, спершу не проявляються за зовнішніми ознаками. Проте поступово гіповітамінози, які розвиваються, надалі можуть призвести до незворотних патологічних змін – авітамінозів. Наслідком недостатнього надходження вітамінів є зниження стійкості організму до дії несприятливих чинників. У зв’язку з цим роль цих нутрієнтів особливо значна в умовах науково-технічного прогресу. Механізм їх участі в цих процесах специфічний для кожного вітаміну.

Вітаміни поділяються на дві групи: розчинні у воді та розчинні в жирах. До першої групи відносяться вітаміни С, В1, В2, В6, В12, Р, РР та ін., до другої – А, D, Е і К.

Лікопін

Лікопін (Lycopene) відноситься до каротиноїдів, але значно менш відомий ніж бета-каротин. Лікопін, на відміну від бета-каротину, не трансформується у вітамін А, але це не знижує його важливого значення для здоров’я людини. У 100 г свіжих томатів вміщується 6 мг лікопіну – добова норма його споживання. Приблизно стільки ж вміщує кавун; присутній лікопін також у розовому грейпфруті, червоному солодкому перці, а в інших рослинах він практично відсутній.

На відмінну від інших вітамінів, які втрачають свою активність при високій температурі, лікопін, напроти, при нагріванні активізується. Підвищується засвоюваність лікопіну і завдяки різним видам подрібнення і гомогенізації томатної маси. І крім того, оскільки лікопін – субстанція жиророзчинна, то його засвоювання в кишечнику зростає при спільному застосуванні з жирами, особливо рослинними. Таким чином, у різних стравах, соках, пастах і кетчупах лікопін знаходиться у найбільш сприятливих для засвоювання формах.

У закордонній науковій літературі показано, що лікопін має вразливу антиоксидантну активність. Хоча антиоксидантами є всі каротиноїди, але лікопін серед них лідер і тому розглядається у сучасній науці, як невід’ємний компонент «здорової» дієти, яка направлена на профілактику серцево-судинних і онкологічних захворювань, цукрового діабету та імунодефіциту.

Крім того, лікопін відновлює порушену структуру ДНК. Учені свідчать, що споживання 25 г томатного пюре або 250 мл соку протягом 2 тижнів підвищує на 50% ефективність захисту ДНК лімфоцитів від токсичної дії продуктів перекисного окислення. У більшості сучасних досліджень виявлена чітка і зворотна кареляція між рівнем лікопіну в крові та частого розвитку пухлин, тобто, чим більше споживається томатів, тим краще для людини.

Фолієва кислота

Потенційні позитивні наслідки оптимізації метаболічних функцій за рахунок вживання фолату у дозах, що перевищують рекомендовані добові дози (РДД) (зниження рівня захворювань на ішемічну хворобу серця (ІХС) інсульту, раку ободової та прямої кишки, хвороби Альцгеймера). Зниження рівня омо-цистеїну в плазмі крові за допомогою фолієвої кислоти пов’язане із зменшенням атерогенності, тоді як підвищення його вмісту призводить до звуження артерій, посилення утворення згустків та ураження ендотеліальних клітин.

Найбільший ефект може дати збагачення харчових продуктів фолієвою кислотою, а не збільшення вживання продуктів, багатих на фолат.

Проте, збагачення харчових продуктів фолієвою кислотою вимагає включення досить великої її кількості, яка рекомендована для профілактики, зокрема дефектів нервової трубки. Велику проблему викликає можливість затримки у діагнозі перніціозної анемії, викликаної дефіцитом вітаміну В12 у людей похилого віку, внаслідок вживання великих доз фолієвої кислоти. Ключем до вирішення проблеми щодо збагачення є визначення мінімальної дози вживання фолієвої кислоти та мінімізування ризику невиявленого вітаміну В12.

Фолієва кислота (вітамін В9, фоліцин) є складовою частиною комплексу вітамінів групи В. Вона приймає участь у процесах кровотворення, а також в синтезі аміно- і нуклеїнових кислот, холіну, пуринових і піримідинових основ.

БАДи на основі каротиноїдів та вітамінів

Серед нових продуктів, у вигляді БАДів, запропонованих різними виробниками – каротиноїди лютеїн і зеаксатин, що відіграють виключно важливу роль у роботі зорового апарату людини.

Основною причиною вікового руйнування центральної області сітківки ока є дія сонячного світла, і особливойого найбільш агресивній короткохвильовій (блакитною і ультрафіолетовою) частині. Це захворювання, носить назву макулярна дегенерації сітківки, є другим за поширеністю після катаракти, чинником, що призводить до втрати зору і сліпоти у людей старше 50 років. Око людини має природний захист від надлишку сонячного випромінювання – так звана жовта пляма (макула), природний світлофільтр, розташований безпосередньо перед найбільш чутливою областю сітківки. Забарвлення і світлопоглинаюча дія макули забезпечуються саме цими двома природними каротиноїдами, що вибірково накопичуються в ній – лютеїном і зеаксантином. Обидва поєднання, що мають жовте забарвлення, активно поглинають надлишок променів у блакитній частині сонячного спектру. Недолік лютеїну і зеаксантину в раціоні харчування (наш звичайний раціон містить не більше 20% необхідної норми цих продуктів) призводить до ослаблення поглинаючої дії макули і розвитку макулодистрофії, що закінчується повною сліпотою у літніх людей. Натуральний лютеїн, запропонований фірмою Рош Вітаміни, проводиться з природної сировини у формі 5%-го вільносипкого порошку або 20%-ої масляної форми. Ці продукти придатні для виробництва біологічно активних харчових добавок або для безпосереднього збагачення зернових продуктів, кондитерських виробів, напоїв, йогуртів, маргарину і так далі. Для повнішого і надійнішого захисту зорового апарату від пошкоджень продукт може комбінуватися з 5%-им порошкоподібним зеаксантином. Норма споживання, що рекомендується, для запобігання ризику розвитку дегенерації сітківки – 5 міліграм лютеїну і 1 міліграм зеаксантину щодня.

Інший каротиноїд, що виробляється фірмою Рош Вітаміни, – лікопін. Усім відомий яскраво-червоний колір томату або кавуна і рожевий відтінок плодів грейпфрута, які зумовлені присутністю в них каротиноїду лікопіна. Природа створила цю речовину для захисту насіння в стиглих плодах влітку від яскравого сонячного світла і вільних радикалів кисню, появу яких це світло стимулює. Подвійна дія лікопіну виявляється в поглинанні значної кількості небезпечного ультрафіолету і прояві антиоксидантної активності істотно вищою, ніж, наприклад, у бета-каротину.

Результати численних лабораторних і епідеміологічних досліджень указують на здатність лікопіну уповільнювати розвиток ракових клітин. Дослідження, проведені на спеціально відібраних групах людей, підтверджують, що у осіб, які споживають у великих кількостях помідори або продукти, до складу яких вони входять, захворювання раком шлунку, легенів і передміхурової залози зустрічаються рідше. Переконливі докази того, що лікопін у змозі зупиняти зростання раку передміхурової залози, були представлені у звіті, опублікованому в 1999 р. Інститутом раку ім. Карманоса (Детройті, США). Це вселяє надію на те, що майбутні дослідження із застосування лікопінової терапії доведуть здатність цього каротиноїду зупиняти або навіть попереджати один із найбільш поширених у даний час видів раку.

Терапевтичні дози лікопіну вимагають споживання дуже великих кількостей помідорів і інших рослинних продуктів; крім того каротиноїди, що містяться безпосередньо в продуктах, не завжди добре засвоюються організмом. Проте використання лікопіну у вигляді харчових добавок або збагачення продуктів харчування лікопіном, що є до того ж чудовим барвником, може служити виходом із цієї ситуації.

Завдяки досконалій технології, розробленій фірмою Рош Вітаміни і захищеною патентом США, проводиться високоякісний синтетичний порошкоподібний продукт із вмістом лікопіну 5%. Першого липня 1999 р. фірма Рош Вітаміни опинилася першою, що з'явилася на ринку з повністю синтетичним лікопіном, що не поступався за своїми властивостями природному аналогу, і з технологією виробництва цього продукту для використання його як харчової добавки і засобу функціонального живлення. Сьогодні асортимент каротиноїдів розширився за рахунок появи і інших форм лікопіну – масляної суспензії, що містить 10% активної речовини і 10%-ї водорозчинної порошкової форми, придатних, зокрема, для збагачення продуктів харчування.

Синтетичний вітамін Е, який фірма Рош Вітаміни виробляє і успішно пропонує своїм клієнтам, доповнився нещодавно новим продуктом – вітаміном Е з натурального джерела. Усе більше виробників і споживачів схиляються до натуральних продуктів. D-a-токоферола ацетат у масляній Формі є (R. R. R) –альфа-токоферола ацетат, що отримується з натурального джерела (сої), і що показує більш високу активність у порівнянні з тією ж кількістю чистої синтетичної масляної форми вітаміну Е. Вміст вітаміну Е в 1 г – 1360 ME. Вітаміну Е ацетат 950 NS – порошок, що диспергує в желатині, спеціально розроблений для фармацевтичної промисловості та виробництва БАД, вміст вітаміну Е – близько 950 ME в 1 г порошку. Дослідники різних країн прийшли до висновку, що з метою зниження ризику захворювань, добова доза повинна складати не менше 100 міліграма на день. Багато вчених схиляються до висновку, що з продуктів харчування (якщо вони спеціально не збагачені вітаміном Е) неможна отримати його достатню кількість, необхідну організму.

Мінеральні елементи

У харчових продуктах мінеральні елементи містяться у вигляді солей, а також у складі високомолекулярних органічних речовин. При спалюванні продуктів мінеральні елементи залишаються у вигляді золи. Вміст мінеральних елементів (золи) у харчових продуктах складає, %: 0,03 – у цукрі, 0,5…1,9 – у борошні, 0,3…1,8 – у плодах і овочах, 0,7…1,9 – у рибі та м’ясі.

Мінеральні елементи входять до складу всіх клітин і тканин, беруть участь у процесах обміну між клітинами і міжклітинною рідиною, в утворенні ферментів, гормонів, травних соків, підтримують колоїдний стан білків, осмотичний тиск і реакцію середовища тканин.

Мінеральні елементи за їх кількісним вмістом у продуктах поділяються на макро-, мікро- і ультрамікроелементи. До макроелементів відносять натрій, калій, фосфор, кальцій, магній, хлор, сірку, кремній, залізо й інші, котрі потрібні організму в порівняно великій кількості та вміст яких виражається або в частках відсотка, або в міліграм-відсотках. Кальцій, фосфор, магній, натрій, калій, хлор, кремній необхідні для утворення кісток, зубів і тканин внутрішніх органів людини. Залізо є складовою частиною гемоглобіну крові та ферментів оксидаз, накопичується в печінці та селезінці. Солі натрію, калію і кальцію входять до складу крові та клітинного соку, сірка знаходиться в молекулах деяких білків і впливає на енергетичний обмін. Фосфор бере участь у різноманітних хімічних перетвореннях: подиху, рухових реакціях, енергетичному обміні клітини. Йому належить важлива роль в активуванні ферментів вуглеводного обміну. Кремній входить до складу мукополісахаридів (~0,04%), тому його вміст у шкірі, хрящах і зв’язках тіла людини досягає близько 0,01%, у внутрішніх органах присутній лише в незначних кількостях.

Мінеральні речовини, як харчові інгредієнти, мають наступні функціональні властивості:

• натрій – стабілізує осмотичний тиск міжклітинної рідини, покращує роботу м’язів;

• калій – відіграє важливу роль у метаболізмі клітини, сприяє нервово-м’язовій діяльності, регулює внутрішньоклітинний осмотичний тиск, покращує роботу м’язів;

• магній – активізує діяльність ферментів та нервово-м’язову діяльність, знижує ризик атеросклерозу;

• кальцій – сприяє роботі клітинних мембран, ферментативній активності, бере участь у побудові кісткової тканини;

• фосфор – бере участь у побудові кісткових тканин, сприяє функціонуванню нервових клітин, роботі ферментів та метаболізму клітини;

• цинк – сприяє росту організму, бере участь у роботі метало-ферментів;

• селен – активізує імунну систему, є детоксидантом, бере участь у контролі вільних радикалів;

• йод – регулює кількість гормонів щитовидної залози (протизобний засіб);

• залізо – бере участь у кровотворенні, переносить кисень.

Порівняння продуктів за вмістом окремих макроелементів показує, що кальцієм найбільш багаті горіхи, молочні продукти, соєве борошно, горох, шпинат, крупа вівсяна, морква, салат, щавель. Організм людини засвоює краще кальцій за наявності в їжі вітаміну В. Присутність щавлевої кислоти, що утворює з кальцієм погано розчинні солі, навпаки, знижує його засвоювання. Магнію багато в горіхах, морській капусті, морській рибі, кавунах, горосі, крупі. Найбільш багаті фосфором м’ясні, рибні, хлібні, круп’яні та молочні продукти, яйця, горіхи, картопля. Калій переважає в картоплі, горіхах, рибі, м’ясі. Натрієм найбільш багаті продукти з зерна, ікра риб, сири, яйця. Сірки відносно більше в хлібі, крупі, м’ясі, яйцях, молоці. Залізом багаті вівсяна і гречана крупи, горіхи, горох, яйця, айва, персики, м’ясо. Хлор входить до складу сполук із натрієм, калієм і переважає в тих продуктах, до складу яких входять ці елементи. У природних тваринних і особливо рослинних продуктах кількість натрію недостатня для організму, тому людина в їжу щодня додає 10-15 г кухонної солі:

До мікроелементів відносять барій, бор, бром, йод, кобальт, марганець, мідь, молібден, миш’як, свинець, цинк, фтор та ін., до ультрамікроелементів – радіоактивні елементи уран, торій, радій та ін. Мікроелементи, хоча й у малих дозах, також необхідні організмові людини. Вони активізують різні ферментативні процеси, впливають на тканинне дихання, внутрішньоклітинний обмін речовин, кровотворення, розмноження, процес росту та ін. Так, мідь, марганець, цинк і кобальт стимулюють ріст організму й утворення крові; марганець і фтор входять до складу кісток і зубів; кобальт є складовою частиною вітаміну В12; цинк, мідь, залізо, молібден і марганець беруть участь у будові деяких ферментів; за допомогою йоду утворюється в щитовидній залозі гормон тироксин та ін. Недостатня кількість або відсутність окремих елементів у їжі викликає порушення життєвих процесів у організмі людини.