Минеральные вещества¶
Минеральные вещества — это химические элементы и их соединения, необходимые для жизнедеятельности живых организмов, которые не синтезируются в организме и должны поступать извне, преимущественно с пищей и водой. К минеральным веществам относятся макроэлементы (содержание в организме более 0,01 % массы тела) и микроэлементы (менее 0,01 %), а также ультрамикроэлементы. В организме человека насчитывается около 30 химических элементов, выполняющих структурные, каталитические, регуляторные и транспортные функции.
¶Классификация
¶По количеству в организме
Минеральные вещества принято делить на две основные группы:
| Группа | Содержание | Примеры |
|---|---|---|
| Макроэлементы | более 0,01 % массы тела | кальций, фосфор, калий, натрий, магний, сера, хлор, азот, углерод, кислород, водород |
| Микроэлементы | менее 0,01 % массы тела | железо, цинк, марганец, медь, йод, селен, фтор, хром, молибден, кобальт |
| Ультрамикроэлементы | следовые количества | ванадий, никель, кремний, бор, литий |
¶По биологической роли
- Структурные — входят в состав костей, зубов, мягких тканей (кальций, фосфор, фтор, кремний).
- Каталитические — входят в состав ферментов и коферментов (железо, цинк, медь, молибден, марганец).
- Регуляторные — участвуют в поддержании осмотического давления, кислотно-основного равновесия, нервно-мышечной проводимости (натрий, калий, кальций, магний).
- Транспортные — переносят кислород и другие вещества (железо в составе гемоглобина).
¶Основные макроэлементы
Кальций — самый распространённый минерал в организме: около 99 % его содержится в костях и зубах в виде гидроксиапатита. Кальций участвует в свёртывании крови, сокращении мышц, передаче нервных импульсов. Суточная потребность взрослого — 1000–1200 мг. Источники: молочные продукты, рыба с костями, зелень.
Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, фосфолипидов клеточных мембран. Соотношение кальция и фосфора в рационе имеет значение для их усвоения. Содержится в мясе, рыбе, бобовых, орехах.
Калий и натрий поддерживают водно-солевой баланс и нервно-мышечную проводимость. Натрий поступает преимущественно с поваренной солью (NaCl), калий — с овощами, фруктами, крупами. Избыток натрия и дефицит калия связаны с повышением артериального давления.
Магний участвует более чем в 300 ферментативных реакциях, регулирует сокращение мышц и нервную проводимость. Источники: гречка, орехи, шпинат, какао.
Сера входит в состав аминокислот (метионина, цистеина), витаминов тиамина и биотина, глюкозамина.
Хлор — компонент соляной кислоты желудочного сока и внеклеточной жидкости.
¶Основные микроэлементы
Железо — ключевой элемент транспорта кислорода: входит в состав гемоглобина (около 70 % всего железа организма) и миоглобина, а также ферментов. Дефицит железа — самая распространённая микроэлементная недостаточность в мире, приводящая к железодефицитной анемии. Всасывание железа усиливается витамином C и ухудшается танинами и кальцием. Источники: мясо, печень, гречка, бобовые.
Цинк входит в состав более 200 ферментов, участвует в синтезе белка, делении клеток, работе иммунной системы, обонянии и вкусовом восприятии. Содержится в устрицах, мясе, тыквенных семенах, бобовых.
Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина). Дефицит йода вызывает зоб и нарушения развития. В России с 1995 года действует программа йодирования соли.
Селен входит в состав глутатионпероксидазы — фермента антиоксидантной защиты. Дефицит селена связан с болезнью Кешана (миокардиодистрофия). Источники: бразильский орех, рыба, яйца.
Фтор укрепляет эмаль зубов, входит в состав костей. Избыток фтора вызывает флюороз.
Медь участвует в образовании гемоглобина, соединительной ткани, работе антиоксидантных ферментов.
Хром потенцирует действие инсулина и участвует в метаболизме глюкозы.
Марганец входит в состав ферментов, участвующих в образовании костей и метаболизме аминокислот.
Молибден — компонент ферментов, участвующих в обмене серосодержащих аминокислот и пуринов.
Кобальт входит в состав витамина B12.
¶Потребность и источники
Суточная потребность в минеральных веществах зависит от возраста, пола, физиологического состояния. Так, потребность в кальции у подростков и беременных женщин выше, чем у взрослых; потребность в железе у женщин репродуктивного возрала выше из-за менструальных потерь.
Минеральные вещества поступают в организм с пищей. Животные источники (мясо, рыба, молочные продукты, яйца) обеспечивают более высокую биодоступность железа, цинка и кальция по сравнению с растительными. Растительные источники (крупы, бобовые, орехи, овощи, фрукты) богаты магнием, калием, марганцем. Фитаты, оксалаты и танины растительных продуктов снижают усвоение минералов.
¶Дефицит и избыток
Дефицит минеральных веществ приводит к специфическим заболеваниям: остеопороз (кальций, витамин D), железодефицитная анемия (железо), зоб (йод), кариес (фтор), кардиомиопатия (селен), нейропатия (витамин B12 и кобальт).
Избыток минеральных веществ не менее опасен: гиперкальциемия, гипернатриемия (повышение давления), флюороз (фтор), гемохроматоз (железо), селеноз (селен). Многие минеральные вещества имеют узкое терапевтическое окно, поэтому бесконтрольный приём БАД и минеральных вод должен согласовываться с врачом.
¶Минеральные вещества в физиологии питания
В Российской Федерации нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии утверждены СанПиН 2.3/2.4.3590-20 и рекомендуются Минздравом России. Минеральные вещества относятся к незаменимым (эссенциальным) пищевым факторам: их отсутствие или дефицит неизбежно ведёт к нарушениям обмена веществ и заболеваниям.
Источники:
- Шилов А. М. «Биохимия»
- Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. «Биохимия человека»
- Тутельян В. А. «Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии»
- СанПиН 2.3/2.4.3590-20 «Гигиенические нормативы безопасности и/или пищевой ценности пищевой продукции»
- Справочник «Нормы и рекомендованные величины потребления пищевых веществ и энергии для населения Российской Федерации»
