Вступ до мікроелементів у харчуванні

Мікроелементами або мікроелементами вважаються такі, що відіграють фундаментальну фізіологічну роль, коли їх виявляють у кількостях нижче 250 мкг/г у тканинах організму, їжі або питній воді.

інші

Під цим терміном групується безліч мінералів з дуже різноманітними характеристиками та функціями, які, незважаючи на необхідність у дуже малих кількостях, є важливими для організму, і відсутність їх у раціоні викликає дисбаланс, що призводить до різних типів патологій. Оскільки потреби дуже малі і більшість з них широко розподіляється в їжі, поява недоліків є дуже рідкісною; з іншого боку, багато з них є частиною наших тканин, але ні їх функція, ні їх істотність не перевірені.

В даний час використання аналітичних методів високої роздільної здатності (електротермічне поглинання та атомно-емісійна спектроскопія) збільшило наші знання про роль мікроелементів у здоров’ї. Однак, як уже зазначалось, для багатьох з них їх фізіологічна роль все ще не дуже зрозуміла, і розрахунок їх загальних потреб створює великі проблеми. Це пов'язано, серед інших причин, з тим, що:

  • Його концентрацію в тканинах важко оцінити.
  • Аналіз плазмових значень, простіший для вимірювання, погано корелює з відкладеннями в організмі.
  • Проведення досліджень на тваринах породжує проблеми з екстраполяцією даних.
З усіх цих причин немає даних про рекомендовані споживання для більшості з цих елементів (за винятком заліза, цинку та йоду), що встановлюють у більшості випадків показники достатнього споживання відповідно до їх споживання.

Його поглинання, як правило, становить 100%, і він не піддається регуляції нашим організмом, тому з огляду на те, що майже всі вони токсичні у великих кількостях, для переважної більшості з них визначені токсичні пороги. У таблиці 1 наведено Рекомендації щодо споживання основних мікроелементів, а також верхніх рівнів, визначених Комісією з питань харчування та харчування (FNB) Інституту медицини (2003).

Як і вітаміни та інші мінерали, вони не перетравлюються, і єдині існуючі процеси травлення обмежуються розривом зв’язків, що пов’язують їх з певними транспортними білками, до яких вони прикріплені в їжі. Його кишкова абсорбція залежить від ступеня розчинності і здійснюється за допомогою процесів пасивного всмоктування та/або полегшеної дифузії. З віком всмоктуюча здатність зменшується загалом, зокрема, для багатьох мікроелементів, тому його внесок у раціон людей похилого віку необхідно ретельно контролювати.

Багато разів мінерали конкурують між собою за клітинні рецептори, так що надлишок одного зменшує поглинання іншого; це стосується хрому та заліза або міді та цинку; в інших випадках мінерали утворюють непоглинаючі комплекси, з якими взаємодія призводить до зниження рівня обох; це відбувається з фтором та кальцієм або фтором та магнієм. Ці взаємодії слід ретельно враховувати під час споживання мінеральних добавок.

Всі харчові продукти тваринного або рослинного походження мають у своєму складі певну кількість мікроелементів.

Риба та молюски багаті на мінерали, а в межах яловичини найбагатші їх частини - це м’ясо органів.

Вміст мікроелементів у продуктах рослинного походження безпосередньо залежить від вмісту в оброблюваних ґрунтах, що є ще одним фактором складності при вивченні стану поживності цих елементів у людей та їх справжнього внеску в раціон.

Вода є хорошим джерелом мінералів, і, як і у випадку з овочами, її вміст змінюється залежно від геологічного району походження.

Йод

Йод є важливим елементом утворення гормонів щитовидної залози, і його дефіцит має прямий вплив на синтез та фізіологічні функції, які залежать від них.

Вони відіграють фундаментальну роль у розвитку та зростанні людини та в загальному метаболізмі всіх макроелементів, хоча особливо в жирних кислотах.

Він має видатну функцію у формуванні центральної нервової системи, беручи участь у міграції нейронів до кори та у правильній мієлінізації нейронів протягом ембріонального періоду.

Регуляція функції щитовидної залози - це складний процес, який включає гіпоталамус і гіпофіз. Перший синтезує TRH, який стимулює вироблення ТТГ гіпофізом; ТТГ діє на щитовидну залозу, активізуючи поглинання йоду та синтез Т3 і Т4. Рівні обох гормонів залежать від хорошого надходження йоду і протирегулюють, в свою чергу, синтез ТТГ і ТРГ.

Якщо синтез Т4 адекватний, здійснюється негативний зворотний зв'язок, який знижує чутливість гіпофіза до ТРГ, обмежуючи його секрецію ТТГ. Коли рівень Т4 знижується, гіпофіз збільшує синтез ТТГ; дефіцит йоду призводить до зниження рівня Т4 з подальшим збільшенням ТТГ, що спричиняє гіпертрофію залози в спробі збільшити розмір щитовидної залози для збільшення синтезу гормонів, - це те, що відомо, як зоб.

Дефіцит йоду

Як раніше пояснювалося, недостатнє споживання йоду призводить до зобу та гіпотиреозу у дорослих.

Недостатнє споживання цього мінералу під час вагітності призведе до неадекватних рівнів Т3 і Т4 та вплине на фізичний та психічний розвиток дитини. Найсерйозніший випадок - вроджений гіпотиреоз або кретинізм, який проявляється карликовістю, глухотою та розумовою відсталістю; але, не доходячи до найекстремальніших випадків, виявлено, що низький рівень Т3 і Т4 під час вагітності впливає на дітей, спричиняючи затримки в навчанні та психомоторний розвиток, що проявляється у пізніші роки дитинства.

Харчові джерела йоду

Вміст йоду в більшості продуктів харчування залежить від вмісту цього мінералу в сільськогосподарських угіддях. Більша частина йоду Землі міститься в морі, тому чим більше геологічної давності на території, тим менший вміст йоду ми можемо знайти в її грунтах. Гірські райони, такі як Альпи, Анди, Гімалаї або в нашій країні Піренеї, Чорногорія та Кантабрійські гори, як правило, є районами з дефіцитом йоду.

Отже, найбагатшими продуктами йоду є риба та молюски, а також водорості та овочі, вирощені на узбережжі. Інші джерела - харчові добавки (пом’якшувачі тіста) та молоко, оскільки дезінфікуючі засоби, що використовуються в резервуарах для зберігання, - це йод. Однак найважливішим джерелом йоду у світі є йодна сіль, перша функціональна їжа, розроблена і широкомасштабне використання якої зуміло значно зменшити частоту дефіциту йоду.

Йодна токсичність

Харчове отруєння йодом практично неможливе, як і гостре отруєння, яке не відбувається через випадковий або добровільний прийом добавок.

Іноді надмірне вживання добавок після дефіциту, який спричинив гіпотиреоз та збільшення розмірів щитовидної залози, може призвести до "відновного" гіпертиреозу через надлишок гормональної продукції.

Селен

Це важливий елемент у невеликих кількостях і дуже токсичний у великих кількостях; Її суттєвість була продемонстрована лише в 1957 році, а хвороби через дефіцит цієї поживної речовини були засвідчені лише в 1979 році, коли вперше описали хворобу Кешана.

Функції селену в організмі

Здається, це пов’язано з кількома металопротеїнами, які називаються селенопротеїнами, і які функціонують як ферменти.

Серед них виділяються 4 глутатіонпероксидази, функції яких - діяти як антиоксиданти та запобігати дії вільних радикалів самі по собі та опосередковано завдяки підтримці достатнього рівня інших антиоксидантних систем у сироватці крові. Таким чином, підтримання належної кількості відновленого глутатіону є важливим для переходу від токоферилу до альфа-токоферолу і, отже, для гарної функції вітаміну Е. У свою чергу, селен є коферментом тіоредоксинредуктази, який бере участь у регенерації різних антиоксидантних систем, включаючи вітамін С; в іншому порядку підтримка належного рівня тіоредоксину у зниженому вигляді є важливою для регуляції росту клітин.

Це має важливе значення для активності 3 йодтироніндеіонідаз, відповідальних за перетворення Т4 в Т3, яка є найбільш біологічно активною формою гормону. Ця роль у роботі щитовидної залози робить селен важливим металом для правильного розвитку та росту плода та дитини. Селеніопротеїн Р пов'язаний з ендотеліальними клітинами судин, і його функція, досі незрозуміла, полягає в тому, щоб захистити їх від дії окисних процесів. Роль селенопротеїну W, якого багато в м'язах і який може бути пов'язаний з м'язовим метаболізмом, також не чітко зрозуміла.

Нарешті, зверніть увагу, що селен також захищає від токсичності інших важких металів, таких як ртуть, свинець, кадмій або срібло.

Дефіцит селену

Хоча це не дає чіткої клінічної картини, дефіцит селену асоціюється з різними видами раку, серцево-судинними та печінковими захворюваннями. Це нечасто, крім мешканців географічних районів із ґрунтами, дуже бідними цим металом, таких як певні райони Китаю, або людей, які дуже довго піддаються парентеральному харчуванню та погано збалансовані.

Хвороба Кешана - це кардіоміопатія, яка вражає дітей та жінок, які проживають у певному регіоні Китаю із дефіцитом селену, і яка також пов’язана із зараженням вірусом Коссакі, який зазвичай не дуже вірулентний. Експериментальні дослідження на тваринах показують, що окислювальний стрес, що походить від низького рівня селену, викликає мутації вірусу, який набуває більшої вірулентності і стає здатним викликати важкий міокардит.

Ще однією хворобою, пов’язаною з дієтами, бідними на селен, є хвороба Кашина-Бека, яка характеризується дегенерацією суглобового хряща і вражає дітей у віці від 5 до 13 років. Незважаючи на епідеміологічний зв'язок між процесом та дефіцитом мінеральних речовин у ґрунті та раціоні, роль селену в патогенезі цієї хвороби незрозуміла та інші етіогенні фактори, такі як мікотоксини, дефіцит йоду або забруднювачі води.

Джерела харчових продуктів селену

Найбагатші на селен продукти - це м’ясо, риба та м’ясо органів. Зазвичай його вживають разом з білками у формі селеніометіоніну або селеніоцистеїну, і його абсорбція становить практично 100% без будь-якого типу метаболічної регуляції, отже, і його токсичний потенціал.

Рослинам цей елемент не потрібен, але коли він присутній у ґрунті, вони включають його у свою структуру у вигляді неспецифічних сполук, пов’язаних із сіркою; отже, вміст селену в овочах залежить від вмісту у зростаючому ґрунті.

Токсичність селену

Токсичне поглинання трапляється лише у випадках нещасних випадків або спроб самогубства. Описані випадки хронічної інтоксикації (селеніозу). Основні симптоми - ламкість волосся та нігтів, проблеми з шлунково-кишковим трактом, шкірні висипання, втома, дратівливість та відхилення в роботі нервової системи. Вони з’являються, коли споживання селену перевищує показники 850 мкг/день, для яких встановлено максимально рекомендований прийом 400 мкг/день (UL Food and Nutrition Board, 2003).

Фтор

Кількість фтору у дорослих становить близько 2,6 г, і 95% його знаходиться в кістках і зубах. Незважаючи на те, що його роль у підтримці міцного здоров’я зубів очевидна, вона не вважається важливим елементом, оскільки не потрібно підтримувати життєво важливі функції.

Функції фтору в організмі

Користь від споживання фтору найбільша перед прорізуванням зуба. У дорослих було продемонстровано місцеву дію у вигляді полоскань для рота або зубних паст, хоча користь від прийому води, збагаченої фтором або його добавками, є більш суперечливою. Незважаючи на це, клінічні дослідження, проведені в більш ніж 20 країнах, показали, що фторування води в кількості від 0,7 до 1,2 проміле зменшило появу порожнин на між 40 і 70%.

Після всмоктування фтор включається в кісткову тканину у вигляді кристалів фтороапатиту або входить у кристали гідроксиапатиту, збільшуючи їх щільність. Завдяки цьому стабільність мінеральної фази кісткової тканини підвищується, а зубна емаль зміцнюється, роблячи її більш стійкою до дії кислот і, отже, до розвитку порожнин.

Інші приписувані йому дії діють на каріогенні бактерії, пригнічуючи їх метаболізм і прилипання до зубних відкладень. Щодо його ролі в остеопорозі, було висунуто можливу стимулюючу дію активності остеобластів, але хоча було показано, що введення фтору у фармакологічних дозах збільшує щільність кісток, немає жодних доказів того, що генералізоване фторування кістки. попередження цієї патології. Остеопороз характеризується зменшенням мінеральної щільності кісток, що супроводжується більшою крихкістю та підвищеним ризиком переломів. Більшість методів лікування, що застосовувались до цього часу, спрямовані на зменшення резорбції кісток, і в результаті мінеральна щільність майже не збільшується разом з ними; навпаки, введення фтору цим пацієнтам значно збільшує мінеральну щільність кісткової тканини, незважаючи на це, збільшуючи стійкість тканини або зменшуючи ризик переломів.

Харчові джерела фтору

Фторовані води, риба та чай є основними джерелами цього мінералу у дорослих. Цікаво, що у дітей до 6 років основним джерелом її є зубна паста, яку вони випадково проковтнули.

Токсичність фтору

Токсична дія фтору починає проявлятися при прийомі більше 10 мкг/добу.

Стоматологічний флюороз проявляється тьмяною та плямистою емаллю, тоді як у більш важких випадках спостерігається також кістковий флюороз, що характеризується підвищеною щільністю кісток, кальцифікацією зв’язок, нерухомістю, втратою м’язової маси та неврологічними проблемами.

Хром

Найпоширенішими формами хрому в природі є Хром III і Хром VI. Найбільш багато їжі - тривалентна і є тією, якою організм користується; шестивалентний хром отримують із CrIII нагріванням при лужному pH, він використовується в промислових процесах і є сильно подразнюючим, токсичним та канцерогенним. Проковтування невеликої кількості CrVI не має шкідливого впливу, оскільки він швидко зменшується в кислому середовищі шлунка, перетворюючись на CrIII.

Хром функціонує в організмі

Хром підсилює дію інсуліну, впливаючи на метаболізм вуглеводів, ліпідів та білків.

Природа цієї дії недостатньо чітко визначена, хоча в даний час найбільш прийнятою гіпотезою є те, що Cr стимулює дію клітинних рецепторів інсуліну шляхом його зв'язування з певним пептидом, apoLMWCr (речовина, що зв'язує хром з низькою молекулярною вагою).

Дефіцит хрому асоціюється з непереносимістю глюкози і пропонується як фактор ризику розвитку діабету 2 типу, що до цього часу не доведено.

Деякі публікації відносять до добавок з цим мікроелементом ефекти, не науково підтверджені, такі як збільшення м’язової маси або втрата ваги.

Хромні джерела їжі

Кількість хрому в їжі дуже мінлива і важко оцінити. Чорний перець, пивні дріжджі, устриці, м’ясо та печінка багаті цим металом, а також настої чаю та кави.