Микроэлементы — роль в организме¶
Микроэлементы — это химические элементы, содержащиеся в организмах живых организмов, почве, воде и атмосфере в крайне малых концентрациях — обычно менее 0,01 % от массы объекта. К ним относят железо, цинк, медь, марганец, йод, селен, фтор, хром, молибден, кобальт и ряд других элементов. В отличие от макроэлементов (кислород, углерод, водород, азот, фосфор, кальций), которые составляют основу массы живых организмов, микроэлементы выполняют преимущественно каталитические и регуляторные функции, участвуя в работе ферментов, гормонов и витаминов.
¶Классификация
Микроэлементы принято делить на несколько групп по происхождению и роли в биологических системах:
- Обязательные (эссенциальные) — необходимы для нормальной жизнедеятельности: железо, цинк, медь, марганец, йод, селен, молибден, кобальт, фтор, хром.
- Условно-эссенциальные — нужны в определённых условиях или возрастных периодах: кремний, ванадий, никель, кремний, бор.
- Неэссенциальные (безобязательные) — не имеют установленной физиологической роли, но присутствуют в тканях: титан, алюминий, барий, серебро и др.
- Токсичные — в малых дозах биологически нейтральны, в повышенных концентрациях вызывают отравление: свинец, ртуть, кадмий, мышьяк.
Отдельно выделяют ультрамикроэлементы — элементы, обнаруживаемые в организме в концентрациях порядка миллионных и миллиардных долей (например, селен, молибден, хром).
¶Роль в организме человека
Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов и витаминов, обеспечивая их биологическую активность. Основные функции:
| Элемент | Основные функции | Источники в пище |
|---|---|---|
| Железо | Перенос кислорода гемоглобином, участие в окислительно-восстановительных реакциях | Мясо, печень, гречка, шпинат |
| Цинк | Работа более 300 ферментов, синтез белка, иммунитет | Морепродукты, мясо, семечки |
| Йод | Синтез гормонов щитовидной железы | Йодированная соль, морская рыба, водоросли |
| Селен | Антиоксидантная защита, работа щитовидной железы | Бразильский орех, рыба, яйца |
| Медь | Обмен железа, синтез коллагена, антиоксидантная защита | Печень, орехи, какао |
| Марганец | Формирование костной ткани, обмен углеводов | Орехи, злаки, чай |
| Фтор | Укрепление костной ткани и зубной эмали | Вода, морская рыба, чай |
| Молибден | Детоксикация, обмен серосодержащих аминокислот | Бобовые, злаки, печень |
| Кобальт | Часть витамина B12, кроветворение | Мясо, молочные продукты |
Дефицит микроэлементов приводит к специфическим заболеваниям: недостаток йода вызывает эндемический зоб и нарушения умственного развития, дефицит железа — железодефицитную анемию, нехватка фтора — кариес, недостаток селена — мышечную дистрофию (болезнь Кешана).
¶Микроэлементы в почвах и растениях
Содержание микроэлементов в почве определяет их доступность для растений и, косвенно, для человека. Наиболее биодоступны железо, марганец, бор, медь, цинк, молибден. Дефицит того или иного элемента в почве отражается на урожайности и химическом составе плодов. В сельском хозяйстве применяют микроудобрения — составы, содержащие железо, цинк, бор, марганец и медь в хелатной или водорастворимой форме.
¶Суточная потребность и источники
Суточная потребность взрослого человека в основных микроэлементах составляет (мг):
- железо — 8–18 (для женщин выше из-за менструальных потерь);
- цинк — 12–15;
- йод — 0,15;
- селен — 0,055–0,1;
- медь — 1–2;
- марганец — 2–5;
- фтор — 3–4.
Основные пищевые источники — мясо и субпродукты, морепродукты, яйца, молочные продукты, орехи, бобовые, злаки, овощи и фрукты. Сбалансированное питание, как правило, покрывает потребности организма, однако при особых условиях (диеты, беременность, повышенные нагрузки, проживание в районах с дефицитом йода или селена в почве) может потребоваться дополнительный приём витаминно-минеральных комплексов.
¶Избыток микроэлементов
Гипервитаминоз микроэлементами встречается реже дефицита, но также опасен. Избыток железа приводит к гемохроматозу с поражением печени, избыток фтора — к флюорозу (поражение зубов и костей), избыток селена — к селенозу с выпадением волос и поражением ногтей. Приём добавок без медицинских показаний и лабораторного контроля может привести к токсическому отравлению.
¶Микроэлементы в медицине и диетологии
Определение содержания микроэлементов в крови, волосах и ногтях используется в диагностике. Наиболее распространённые лаборораторные анализы — на ферритин (запас железа), селен, цинк, йод. В России профилактика йододефицита проводится через программу йодирования соли, запущенную в 1990-х годах и действующую по настоящее время.
Источники: Большая медицинская энциклопедия; «Биохимия» под ред. В. П. Мержинского; данные ВОЗ по микронутриентам; Методические рекомендации Минздрава РФ по питанию.