Содержание

Введение

1. Мышьяк

2. Бор

3. Марганец

4. Кремний

5. Селен

6. Железо

     Введение

  Микроэлементы – это те минералы, оцениваемая диетическая потребность в которых обычно менее чем 1мкг/г и часто менее чем 50 нг/г рациона для лабораторных животных.

  Отмечаю, что обычно лишь предполагается, что  они являются незаменимыми для людей, но  нутриционная их важность точно  не установлена. Причиной этого является то, что они требуются в небольших количествах то есть менее 1мг/сут.

  К микроэлементам относятся: мышьяк, бор, бром, кадмий, фтор, свинец, литий, марганец, молибден, никель, кремний, олово и ванадий.

  Начиная с 1970-х годов было много спекулятивных  заявлений относительно того, что недостаток одного или большего количества микроэлементов вносит значительный вклад в возникновение ряда заболеваний. Однако большинство исследователей считают, что недостаточное потребление определенного микроэлемента является значительным только тогда, когда организм подвергается стрессу, который увеличивает потребность в микроэлементе.

1. Мышьяк

  Метаболическая  функция достаточно ясно не определена. Предполагают, что мышьяк выполняет биохимическую роль или роли, которые затрагивают формирование различных метаболитов из метионина (например, цистеина и таурина) и аргинина (например путресцина).

  Возможно, мышьяк играет роль в некоторых ферментативных реакциях. Как активатор фермента мышьяк, вероятно, действует как заместитель фосфата. Как ингибитор, мышьяк очевидно реагирует с сульфгидрильными группами ферментов.

  Признаки  дефицита – сниженный рост и ненормальное воспроизводство.

  Симптомы  хронического отравления мышьяком у  людей включают: развитие различных типов дерматита; повреждение печени, характеризующееся желтухой; циррозом печени; анорексию и потерю массы тела.

  Суточная  потребность в мышьяке для  людей с рационом 2000 ккал составила  бы приблизительно 12-15 мкг.

  Пищевые источники.

  Рыба, зерно  и продукты хлебных злаков обеспечивают достаточное содержание мышьяка в рационе.

2. Бор

  Влияет  на макроминеральный метаболизм, влияет на метаболизм стероидных гормонов и у людей и у животных.

  Дефицит бора в питании приводит к снижению умственной способности.

  Признаки  острого отравления бором: тошнота, рвота, диарея, дерматит и летаргия.

  Суточная  потребность составляет более 0,3 мг, вероятно ближе к 1 мг.

  Пищевые источники.

  Ежедневное  потребление бора людьми может изменяться в широких пределах в зависимости от количества различных групп пищи в рационе. Пищевые продукты растительного происхождения, особенно фрукты нецитрусовых, покрытые листвой овощи, орехи и бобы – богатые источники бора. Вино, сидр и пиво также имеют значительное содержание бора. Мясо, рыба и молочные продукты бедны бором.

3. Марганец

  Известные биохимические функции марганца – это активация ферментов и некоторых металлоэнзимов.

  Признаки  дефицита у лабораторных животных включают: замедление роста, нарушение скелета, угнетение репродуктивной функции, дефекты метаболизма углеводов и липидов.

  Интоксикация  у людей наблюдается в результате хронической ингаляции больших количеств марганца на производстве. Возникают тяжелые нарушения психики, включая гиперраздражительность, гипермоторику и галлюцинации – «марганцевое безумие»

  Суточная  потребность.

  Для взрослых суточная потребность в марганце составляет 2-5 мг.

  Пищевые источники.

  Неочищенные хлебные злаки, орехи, покрытые листвой  овощи и чай богаты марганцем, тогда как очищенное зерно, мясо и ежедневно потребляемые продукты содержат лишь небольшие его количества. Таким образом, рационы богатые пищевыми продуктами растительного происхождения поставляют ежедневно в среднем 8,3 мг. марганца, при том что рационы в больницах доставляют менее 0,36 – 1,78 мг. марганца в день.

4. Кремний

  Предполагается, что кремний функционирует как биологический структурообразующий фактор соединений, которые вносят вклад в архитектуру и упругость соединительной ткани. Соединительные компоненты ткани, в которых кремний вероятно играет фундаментальную роль – это коллаген, эластин и мукополисахариды.

  Серьезный недостаток диетического кремния у  человека может иметь вредные  эффекты на мозг и функцию костей и суставов.

  Суточная  потребность.

  Суточная  потребность в кремнии находится  в диапазоне от 5 до 20 мг.

  Пищевые источники.

  Потребление кремния очень изменяется в зависимости от количества и доли в рационе продуктов животного (кремний-низких) и растительного (кремний-высоких) происхождения и от количества очищенных и обработанных пищевых продуктов в рационе. Самые богатые источники кремния – неочищенное зерно с высоким содержанием волокон, продукты из хлебных злаков и корнеплоды овощей. Обычная диета поставляет 21-46 мг кремния в день.

5. Селен

  Селен –  один из ключевых микронутриентов антиоксидантной защиты организма; его дефицит является одним из факторов возникновения опухолей. Он является структурным компонентом глутатионпероксидазы – важного фермента антиоксидантной  системы, ответственного за инактивацию гидроперекисей жирных кислот, образующихся при перекисном окислении ненасыщенных липидов. Поступает в организм человека через растения и продукты животноводства. Среди этих источников важнейшим является пшеница(содержание селена 23-576 мкг/кг).

  Селен является незаменимым фактором питания. С  явлением недостаточности селена связаны такие заболевания, как токсическая дистрофия печени, мышечная дистрофия, размягчение мозга и пр.

  Селен поступает  в организм человека в основном в  виде селеноцистеина и селенометионина, и лишь частично – в виде неорганических солей. Высокие дозы неорганических солей селенита ведут к образованию в организме довольно токсичного гидроселенита. Однако в пищевых продуктах почти весь селен находится в органической форме. Селен включается в различные клеточные и внеклеточные структуры. Больше всего селена обнаруживается в белках с высоким содержанием цистина. Полагают, что при этом происходит образование селенотрисульфидов, которые подобно SH-группам мембранных белков, регулируют стабильность и проницаемость биомембран. Имеются сообщения о способности селена защищать живой организм от токсического действия ртути – этот факт можно легко связать с той легкостью, с какой селен подвергается метилированию. Селен положительно влияет на иммунную систему, повышает устойчивость к радиоактивному облучению, кроме того, селен входит в состав фермента дейодиназы тироксина, необходимого для нормального образования и обмена гормонов щитовидной железы, а также в поддержании функций репродуктивных органов.

  Главной причиной недостатка селена в питании  человека является низкое содержание этого элемента в почве и сельскохозяйственной продукции животного и растительного происхождения, производимой на данной территории. В России наиболее бедны селеном Ленинградская и Псковская области, Карелии, Верхнее Поволжье, Забайкалье  и др. Наряду с регионами, где в почве и, следовательно, выращенных на ней продуктах селена мало, существуют регионы, где имеется избыток этого микроэлемента.

  Дефицит селена у человека чаще всего проявляется  болезнью Кешана. Впервые болезнь Кешана была обнаружена в одноименной провинции Китая, у населения которой отмечалось исключительно низкое потребление селена (до 20 мкг/сут.). Заболевание сопровождается дистрофическим поражением сердца (эндемическая миокардиопатия). Избыточное поступление селена может вызывать отравление – селеноз. Токсическое действие селена проявляется выпадением волос, разрушением ногтей, зубов, кожными изменениями и полиневритом.

  Источники селена

  Хорошие источники селена – мясо, морская  рыба  и продукты моря (крабы, креветки и др.), печень, яйца, дрожжи. Содержание селена может колебаться в продуктах питания в достаточно широких пределах, что чаще всего связано с естественными биогеохимическими особенностями отдельных территорий. Так, содержание селена в пшеничной муке из Восточно-Сибирского региона России составляет 0,04 мг/кг, а Центрально-Черноземного – 0,35 мг/кг. Потребность в селене здорового человека ориентировочно составляет 70 – 150 мкг/сут.

  Таблица 5.1 Содержание селена в пищевых продуктах, мг/100 г

  Следует иметь в виду, что селен высокотоксичен, а разница между его физиологически необходимой и токсической дозой незначительна. В связи с этим селен требует осторожного отношения, а для оптимизации уровня селена в питании лучше использовать комплексные витаминно-минеральные препараты. Содержание селена в этих комплексах должно быть не выше рекомендуемого уровня потребления, а оптимальный вариант – 30-50% этого уровня (15-25 мкг/сут.).

6. Железо

  Железо  необходимо для нормального кроветворения  и тканевого дыхания. Этот элемент  входит в состав гемоглобина эритроцитов, доставляющего кислород  к органам и тканям, миоглобина мышц, ферментов, участвующих в переносе электронов по дыхательной цепи и окислительно-восстановительных процессах.

  В организме  взрослого человека содержится около 3-4 г железа, из них 70% определено как жизненно необходимое и 30% - запасное в тканях. В норме запасы железа в организме взрослого человека составляют около 1 г, в том числе до 300 мг храниться в костном мозге. Более 80 % железа, входящего в организм человека, находится в эритроцитах  в составе гемоглобина. Различают следующие функциональные фонды железа в организме:

• железо в составе эритроцитов костного мозга и крови;
• железо запасов – находится главным образом в печени, селезенке и костном мозге в виде ферритина и гемосидерина, способных связывать 20-35% железа;
• железо транспортное, связанное с белком крови трансферрином;
• железо тканевое – входит в состав миоглобина, ферментов и др.

  Обмен железа в организме состоит из следующих  процессов: всасывание в кишечнике, транспорт к тканям, утилизация и депонирование, экскреция и потери.

  Всасывание  и использование железа организмом человека – сложный процесс. Всасывание железа, поступающего с пищей, происходит в основном в тонком кишечнике и составляет у взрослого человека около 1мг/сут. У здоровых мужчин  при смешанном питании всасывается 3-8% железа. Организму женщин требуется в два раза больше железа, и всасывание его достигает 10%. Снижение запасов железа в организме увеличивает всасывание этого микроэлемента до 70-80 %.

  Величина  абсорбируемого из кишечника железа зависит от трех факторов – количества железа в пищевом рационе, биодоступности железа и запасов железа в данном организме.

  Сравнительная характеристика содержания железа в  различных пищевых источниках приведена в таблице 6.1

  Роль отдельных продуктов в качестве источников железа определяется не столько содержанием в них этого элемента, сколько его биодоступностью в них.

  Различают две основные формы пищевого железа: гемовое и негемовое. Гемовое  железо содержится гемоглобине и  миоглобине, обладает высокой биодоступностью и не зависит от влияния других пищевых веществ; негемовое характеризуется низкой биодоступностью, на его усвоение влияют другие микронутриенты.

  В продуктах  из крови и мяса присутствует гемовое  двухвалентое железо. Поэтому при употреблении продуктов животного происхождения наблюдается максимальное всасывание железа в кишечнике. Из мяса усваивается до 30% железа, из зерновых, бобовых, рыбы – 15%, овощей и фруктов – 5-10%, молочных продуктов и яиц – около 5%

  В продуктах  растительного происхождения железо присутствует преимущественно в негемовой трехвалентной форме. Всасыванию железа в данном случае способствует  аскорбиновая кислота, восстанавливающая трехвалентное железо в двухвалентное. Тем не менее из растительных продуктов усваивается всего 1% железа, поскольку содержащиеся в них фосфаты и фитины образуют с железом нерастворимые комплексы. Растительные пищевые волокна также связывают железо в нерастворимые комплесы.

  Добавление  мяса или рыбы к растительным продуктам  улучшает усвоение железа из этих продуктов, а добавление молочных продуктов – не изменяет. Таким образом по количественному содержанию и биодоступности лучшими источниками железа в питании являются мясо животных и птиц, а также их внутренние органы – печень, почки и др. Биодоступность железа из печени меньше, чем из мышечной ткани, так как оно частично представлено малорастворимым гемосидерином. Тем не менее печень содержит большое количество этого элемента, поэтому ее считают одним из лучших пищевых источников железа.

  Дефицит железа в организме приводит к  развитию железодефицитной анемии, характеризующейся уменьшением содержания эритроцитов и гемоглобина в крови. Среди многочисленных симптомов заболевания превалируют быстрая утомляемость, мышечная слабость, сниженная умственная и физическая работоспособность.

  Некоторые соединения железа (сернокислое закисное, фосфорнокислое, глюконат, хлорное  и др.) используются для обогащения продуктов. Чаще всего эти добавки  вводят в муку, поскольку хлеб и мучные кулинарные изделия занимают важное место в питании населения. Обогащение продуктов железом требует разработки новых технологий и знаний о влиянии различных нутриентов на усвоение железа.