Хром - Cr
- основна характеристика
- Біологічний та науковий контекст
- Прояви дефіциту
- Наслідки передозування
- Природні ресурси
- Рекомендована добова норма (ODD)
- Взаємні взаємодії
- Література
основна характеристика
Хром є важливим мінералом у раціоні. Він міститься в слідових кількостях у рослинах і особливо в зерні. Він регулює інсулін в організмі людини, а іноді його вводять для поліпшення дії інсуліну. Однак у людей з нормальним або підвищеним рівнем хрому його добавки не впливають. Основний механізм дії хрому пов’язаний з хромодуліном, білком, який покращує передачу сигналів на рецепторах інсуліну. Якщо цього білка бракує або пошкоджується, здатність інсуліну працювати в організмі значно знижується.
Біологічний та науковий контекст
Хром погано засвоюється з їжею, і його поглинання негативно корелює з його кількістю в їжі. Найефективніше всмоктування (близько 2%) було виявлено при дозах менше 10 мкг. (51) Збільшення дози погіршує її всмоктування. При дозах вище 40 мкг поглинається лише 0,4-0,5% хрому. (51) (52) Поглинання хрому покращує присутність амінокислот у їжі, присутність вітаміну С та нікотинової кислоти. (2) Дефіцит цинку також збільшує поглинання хрому. (54) Це говорить про те, що ці два елементи можуть конкурувати в поглинанні.
Розподіл хрому в організмі
Трансферин - це білок, який несе різні двовалентні та тривалентні іони (наприклад, залізо), і було встановлено, що він зв’язується з тривалентним хромом, де він може зв’язати 2 такі іони. (57) (58) (59) Вважається, що трансферин постачає хром до олігопептиду хромодуліну. (60)
Виведення
Хром виводиться з сечею. Його доповнення призводить до збільшення виведення нирок. (56)
Тривалість життя
Встановлено, що хром має помітний антивіковий ефект у щурів. Цей ефект пояснюється зниженням рівня глюкози інсуліну, який природно зростає з віком. (65) (66) (67) Обмежені дослідження на людях свідчать про те, що хром має омолоджуючу дію лише у зв'язку з нестачею їжі. (68) (69)
Прийом їжі
Хром зменшує споживання їжі у щурів, і подібний ефект спостерігався у людей, проте не ясно, чи характерний цей ефект для певних груп населення. (78) У щурів зменшення споживання їжі, як видається, відбувається безпосередньо через мозок, завдяки дії хрому на нейромедіатори, які контролюють апетит і поведінку годування. (73) (77)
Серцево-судинна система
Низький рівень хрому у чоловіків пов’язаний із підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань. (85) Добавки хрому позитивно впливають на параметри кривої ЕКГ у людей з діабетом 2 типу. (86) (87) (88)
У діабетиків через порушення гомеостазу глюкози часто виникають відхилення на мембрані еритроцитів, які спричинені окисними пошкодженнями. (90) Експерименти in vitro показали, що наявність хрому змогла захистити мембрану еритроцитів навіть при високій концентрації глюкози та зменшити окислювальну шкоду. (91)
Мета-аналіз ефекту прийому хрому за 3 місяці у діабетиків (діабет 2 типу) не показав значного впливу на поліпшення загального холестерину, ЛПВЩ, ЛПНЩ або холестерину ЛПНЩ. Подібним чином не було продемонстровано жодного впливу на тригліцериди. (92)
У діабетиків, які споживали 200 мкг хрому (у вигляді хлориду) щодня протягом 16 тижнів, рівень глюкози та інсуліну значно знижувався, а чутливість до інсуліну також зростала. Однак ці позитивні ефекти спостерігалися лише у чоловіків. (94)
Існує думка, що добавки хрому можуть покращити чутливість рецепторів інсуліну у людей, які вже стійкі до інсуліну. (56) (116) Вважається, що чутливість рецепторів інсуліну покращується за допомогою хромодуліну, який покращує передачу сигналів про інсулін. (61) (96) Сам хром вважається речовиною, яка покращує чутливість рецепторів інсуліну, але принцип його дії, схоже, відрізняється від хромодуліну і вимагає набагато вищої концентрації, ніж хромодулін, для досягнення того самого ефекту. Здається, хром не впливає безпосередньо на рецептори інсуліну, як це може робити хромодулін. (43) (97) (98)
М’язи та фізична працездатність
Згідно з поточними дослідженнями, хром, здається, не сприяє зростанню м'язів у певній дозі у популяції. (127) (128) (129) (130) Так само, жодне дослідження ще не припускає, що хром підвищує м’язову працездатність. (128) (132) Хром також не має значного впливу на вироблення лактату або анаеробну ємність м’язів. (133) (134) З іншого боку, експерименти на щурах свідчать про те, що хром збільшує запаси глікогену та продукцію в скелетних м’язах, але не впливає на розпад глікогену на вільну глюкозу. (135) (136)
У нетренованих людей із ожирінням хром не міг впливати на ресинтез глікогену після фізичних навантажень. (134)
Ожиріння і кількість жиру
Добавки хрому мають лише незначне, або. не впливає на вагу людини. Хоча деякі дослідження свідчать про помірний ефект, надійних доказів ефекту схуднення хрому все ще бракує. (137)
Статеві органи
Токсична шестивалентна форма хрому (Cr 6+) токсична для тканин яєчок. (150) (151) Однак ця форма ніколи не використовується в харчових добавках. Зазвичай використовується тривалентна форма (Cr 3+) не пошкоджує клітини яєчок яєчка навіть при високій концентрації (до 1 мМ), що вказує на те, що ця форма не токсична для тканин яєчка. (152)
Лактація
Хром присутній у грудному молоці в концентрації 1,73-8,85 нМ. Збільшене його споживання в харчуванні матері не впливає на концентрацію хрому в грудному молоці. (153) (154) (155) (156) (157)
Прояви дефіциту
Основними симптомами важкого дефіциту хрому є помітно порушена толерантність до глюкози та чутливість клітин до інсуліну, пов’язані із втратою ваги, невропатією (розлад периферичних нервів) та енцефалопатією (порушення функції мозку). Всі ці симптоми зникають після прийому хрому. (8) (9)
Субклінічний дефіцит хрому пов’язаний з резистентністю до інсуліну. Встановлено, що рівень хрому у діабетиків нижчий. (10) (11) (12) Також було встановлено, що дієта з високим вмістом цукру (35% добової калорійності припадає на цукор) прискорює виведення хрому з сечею (13), хоча дієти, що складаються з продуктів з високим вмістом цукру глікемічний індекс не дав людині гостро вплинути на виведення хрому з сечею, хоча вони вказували на цю тенденцію протягом шести днів. (14)
Вважається, що така посилена екскреція хрому з сечею є наслідком вивільнення хромодуліну з чутливих до інсуліну клітин та подальшого його виведення із сечею. Хромодулін - це пептид, який поєднується з хромом у крові та передає його клітинам, де він зв’язується з рецепторами інсуліну для посилення сигналізації про інсулін. (15) Хромодулін пов'язує хром дуже міцним зв’язком, утворюючи, таким чином, комплекс, який не може бути розділений у фізіологічних умовах. Однак у міру зменшення кількості хрому рецептор інсуліну більше не потрібно синтезувати, а весь комплекс потрібно ліквідувати. (15) (16) Ця гіпотеза також підтверджується відкриттям хромодуліну в сечі (17) та його тісною кореляцією із секрецією інсуліну. (17) (18) (19)
Кількість хрому в сечі збільшується при постійних фізичних навантаженнях, і його збільшення не супроводжується збільшенням сироваткового інсуліну або збільшенням іншого іона в сечі. (19) Хоча кількість інсуліну не збільшується, спостерігається підвищене всмоктування глюкози в м’язах, яка починає більшою мірою виділятися з печінки. (20)
Наслідки передозування
Тривалентний хром (як його містять харчові добавки) токсичний при концентраціях вище 20/г/мл сироватки крові. Його токсичність пов’язана з окислювальним пошкодженням ДНК. (21) Це схоже на дію шестивалентного хрому, який токсичний (особливо після вдихання) при значно менших концентраціях. (22) (23) (5)
Токсичність
Експерименти на щурах показали, що споживання хрому, що перевищує звичайні рекомендовані дози, може спричинити пошкодження печінки. (63) Однак інші тести не показали пошкодження органів навіть після двох місяців введення 600-1000 мкг/кг хрому в їжу. (170) (171) Травми трапляються при дозах понад 100 мкг/кг маси тіла, що вказує на те, що такі дози можуть бути небезпечними для людини. (63)
Існує випадок, коли жінка протягом 4-5 місяців приймала 1200-2400 мкг хрому (у вигляді піколінату), у якої були ознаки ураження нирок. (172) Також повідомляється про випадок культуриста, у якого розвинувся рабдоміоліз, спричинений вживанням 1200 мкг хрому (як піколінат) протягом 48 годин. (173)
Природні ресурси
Хром є важливим мінералом для людини і часто використовується як харчова добавка для поліпшення чутливості клітин до інсуліну при цукровому діабеті. (2)
Хром міститься в:
- молозиво корови (молозиво, що виробляється молочними залозами незадовго до народження та протягом перших днів після народження), де воно знаходиться у формі олігопептиду (багатого цинком), званого хромодуліном, який містить 1 атом хрому на 4 амінокислоти. (3) (4) Це становить близько 220 мкг хрому на 1035 г білка (193 нг на 1 г білка). (3)
- знежирене молоко, де концентрація хрому становить близько 252 мкг хрому на 1172 г білка (215 нг на 1 г білка) (3)
- дріжджі та пивні дріжджі (28) (29) (30)
Хром буває декількох форм. Повністю окислена форма - Cr 6+ є шестивалентною і дуже токсичною. Використовується в промисловості. (5) Через токсичність ця форма хрому ніколи не використовується в харчових добавках.
У добавках використовується двовалентна (двовалентна) - Cr 2+ або більш стабільна тривалентна (тривалентна) Cr 3+ форма хрому. (2) Найчастіше використовується піколінат хрому (іноді його називають піколінат хрому), який насправді являє собою тривалентний хром, зв’язаний з трьома молекулами піколінової кислоти (структурний аналог ніацину, віт. B3). Ця форма є дуже стабільною та фізіологічно неактивною до утворення вільного хрому. (27) Тому він вважається попередником хрому.
Динікоцистеїн хрому - це комплекс хрому та амінокислоти L-цистеїн. В одному дослідженні зазначається, що ця форма набагато ефективніша за піколінат для покращення кількості інсуліну та чутливості до інсуліну клітин. (37)
Рекомендована добова норма (ODD)
Щоб запобігти дефіциту, нам потрібно вживати мінімум 5-20 мкг хрому на день у своєму раціоні. Рекомендовані добові дози для жінок становлять 21-25 мкг; для чоловіків 25-35 мкг. Під час годування груддю рекомендується доза 45 мкг хрому на день. Дітям у віці 1-3 років рекомендована доза 11 мкг; для дітей віком 4-8 років рекомендована доза становить 15 мкг. (6)
Стандартна концентрація хрому повинна бути 2,8-45 мкг/л у цільній крові та 0,12-2,1 мкг/л у сироватці крові. (7)
Взаємні взаємодії
Хром всмоктується в організм тим самим транспортером, що і залізо та деякі інші мінерали. (59) Хоча експерименти на щурах свідчать про те, що вживання великих доз хрому може негативно вплинути на поглинання заліза, (163) (164) дослідження на людях із використанням нормальних доз хрому не показали такого ефекту. Здається, споживання хрому в звичайних дозах не впливає на концентрацію заліза у людей. (166)