Микроэлементы

Железо – Основная биологическая функция железа — участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Оно необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение, участвует в окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав ряда ферментов.

Для усвоения железа необходим витамин В₁₂. Усвоению железа способствует так же аскорбиновая кислота.

В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 4,2 г железа, в 1 л крови — около 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия, которую лечат с помощью препаратов, содержащих железо. Препараты железа применяются и как общеукрепляющие средства. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсичное действие. Железо также необходимо для нормального развития растений, поэтому существуют микроудобрения на основе препаратов железа.

Потребность: мужчины – 10 мг в день, женщины – 18 мг/сут.

При дефиците железа развивается малокровие, нарушается клеточное дыхание и т.д., т.е. фундаментальные процессы, обеспечивающие жизнь.

Источники: печень, мясо, яйца, фасоль, овощи, шпинат, хлебопродукты. Однако легкоусвояемое железо находится в мясных продуктах (примерно 30 %) , печени, гречке с молоком, яичном желтке, в зерновых – только 10 %. Очень беден железом белый хлеб из пшеничной муки в/с.

Следует учесть, что зерновые продукты, богатые фосфатами, образуют с железом трудно растворимые соли и снижают усвояемость железа. Чай так же снижает усвояемость железа из-за связывания его с дубильными веществами. Поэтому люди, страдающие железодефицитной анемией, должны употреблять больше мяса и не злоупотреблять чаем.

Медь– кроветворный микроэлемент .

Медь присутствует во всех организмах и принадлежит к числу микроэлементов, необходимых для их нормального развития. Всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 72 мг меди. Основная роль меди в тканях растений и животных — участие в ферментативном катализе. Медь служит активатором ряда реакций и входит в состав медьсодержащих ферментов, прежде всего оксидаз, катализирующих реакции биологического окисления. Медьсодержащий белок пластоцианин участвует в процессе фотосинтеза. Другой медьсодержащий белок, гемоцианин, выполняет роль гемоглобина у некоторых беспозвоночных. Так как медь токсична, в животном организме она находится в связанном состоянии. Значительная ее часть входит в состав образующегося в печени белка церулоплазмина, циркулирующего с током крови и доставляющего медь к местам синтеза других медьсодержащих белков. Церулоплазмин обладает также каталитической активностью и участвует в реакциях окисления. Медь необходима для осуществления различных функций организма — дыхания, кроветворения (стимулирует усвоение железа и синтез гемоглобина), обмена углеводов и минеральных веществ. Недостаток меди вызывает болезни как растений, так и животных и человека. С пищей человек ежедневно получает 0,5-6 мг меди.

Сульфат меди и другие соединения меди используют в сельском хозяйстве в качестве микроудобрений и для борьбы с различными вредителями растений. Однако при использовании соединений меди, при работах с ними нужно учитывать, что они ядовиты. Попадание солей меди в организм приводит к различным заболеваниям человека. ПДК для аэрозолей меди составляет 1 мг/м3, для питьевой воды содержание меди должно быть не выше 1,0 мг/л.

Потребность – 2 мг/ сут

Источники: печень, яичный желток, зеленые овощи.

Йод – необходим для функционирования щитовидной железы. Участвует в образовании гормона тироксина. При дефиците йода возникает зобная болезнь. Дефицит йода проявляется также нарушением репродуктивной функции у женщин, повышением частоты выкидышей и мертворождений, младенческой и детской смертности.

В медицине используют «иодную настойку», обладающую дезинфицирующим действием. Следует иметь в виду, что обрабатывать иодной настойкой можно только небольшие раны, так как иод может вызвать омертвение ткани, что при больших ранах увеличит сроки их заживления. Микроколичества иода жизненно необходимы человеку, дефицит иода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы — эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием иода в воздухе, почве, водах. Обычно это высокогорья и области, удаленные от моря. Для того, чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств иода, используют иодированную поваренную соль (йод разрушается на свету, поэтому соль должна быть упакована в черные полиэтиленовые пакеты).

Искусственные радионуклиды иода — иод-125, иод-131, иод-132 и другие — применяются для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Однако избыточное накопление радионуклида иода-131 в щитовидной железе (что, в частности, стало возможным после аварии на Чернобыльской АЭС) может привести к онкологическому заболеванию. Для предотвращения накопления иода-131 в щитовидной железе в организм вводят немного обычного (стабильного) иода. Щитовидная железа, поглотив этот иод, им насыщается и захватывать радионуклид иод-131 более уже не в состоянии. Так что даже если затем иод-131 и попадет в организм, он будет из него быстро выведен (период полураспада иода-131 сравнительно невелик и составляет около 8 суток, так что убыль радиоактивности происходит и за счет его распада). Для того, чтобы полностью «заблокировать» щитовидную железу от накопления в ней иода-131, врачи рекомендуют раз в неделю выпивать стакан молока, в который добавлена одна капля иодной настойки. Сделует помнить, что иод токсичен и в виде I₂, и в виде иодидов.

Потребность – 100 – 150 мкг/сут (во время беременности и лактации 200 мкг/сут).

Источники – рыба и нерыбные продукты моря, мясо, яйца, молоко, овощи.

Фтор – потребность в нем у взрослого человека 3 мг/сут (1/3 с пищей, 2/3 с водой).

В продуктах фтора обычно мало, за исключением морской рыбы, грузинского чая. При заваривании 2/3 фтора переходит в раствор, в результате в чашке чая может содержаться 0,1 – 0,2 мг фтора.

В качестве микроэлемента фтор входит в состав всех организмов. У животных и человека фтор присутствует в костной ткани (у человека — 0,2-1,2%) и, особенно, в дентине и эмали зубов. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 2,6 г фтора; суточная потребность составляет 2-3 мг и удовлетворяется, главным образом, с питьевой водой. Недостаток фтора приводит к кариесу зубов. В районах, где фтора в воде мало, производят фторирование воды, рекомендуется зубная паста с фтором. Если фтора в организме достаточно – зубы слегка желтоватые, однако избыток его тоже вреден для здоровья. Он приводит к флюорозу — изменению структуры эмали (пятнистость эмали зубов) и костной ткани, деформации костей. ПДК для содержания в воде фторид-ионов составляет 0,7 мг/л. Роль фтора в растениях неясна.

Цинк– входит в состав гормона инсулина и многих важных ферментов.

Недостаток у детей вызывает задержку роста и полового развития. У взрослых – частые кожные заболевания (экзема), сухость кожи. Цинк входит в состав более 40 металлоферментов, катализирующих в организме человека гидролиз пептидов, белков и других соединений. В организм человека цинк поступает с мясом, молоком, яйцами.

Растения при недостатке цинка в почве заболевают.

Металлический цинк мало токсичен. Фосфид и оксид цинка ядовиты. Попадание в организм растворимых солей цинка приводит к расстройству пищеварения, раздражению слизистых оболочек.

Потребление – 8 – 22 мг/сут.

Источники – печень, бобовые, овес, тыквенные семечки, устрицы, хлеб из муки грубого помола. Лучше усваивается из дрожжевого хлеба. Поэтому в Ср. Азии, на Кавказе имеет место недостаток цинка, т.к. основная пища местного населения – бездрожжевой хлеб, лаваш (но увлекаться дрожжевым хлебом опасно, из-за возможности изменения полезной микрофлоры кишечника).

Хром– влияет на усвояемость глюкозы и регулирует уровень сахара в крови. Постоянная тяга к сладкому связана с нехваткой хрома. Хром — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови.

Металлический хром практически нетоксичен, но металлическая пыль хрома раздражает ткани легких. Соединения хрома(III) вызывают дерматиты. Соединения хрома(VI) приводят к разным заболеваниям человека, в том числе и онкологическим.

Потребность – 200 мкг/сут.

Источники: дрожжи, печень, мука грубого помола, мясо, птица, зернобобовые, свекла. Один стакан свекольного сока в день содержит дневную норму хрома.

Селен– привлек внимание в последние 10 лет. Организму необходим в микро количествах. Обладает антиоксидантным свойством (выяснилось: когда в организме человека нехватка особого селенового фермента – в крови накапливаются свободные радикалы. Они безжалостно повреждают клетки сердца и стенки кровеносных сосудов. Чтобы избежать сердечно-сосудистой катастрофы, нехватку селена надо регулярно восполнять), повышает устойчивость к инфекционным заболеваниям. Омолаживает кожу, делает ее гладкой.

Источники – хлебопекарные дрожжи, чеснок, кукуруза, пшеница, овес, бобовые, яйца, молочные продукты. БАД «Селен-Актив», витаминные комплексы с селеном.

Группу риска при недостаточности, а иногда и дефиците селена составляют люди, проживающие в экологически неблагоприятных условиях, особенно подвергшиеся воздействию радиации, а так же дети, получающие низкобелковое и низкокалорийное питание. Селен чрезвычайно важен для нормальной работы иммунной и антиоксидантной систем организма, защиты от последствий радиационного действия, от токсического влияния тяжелых металлов и др. химических соединений – загрязнителей. Что касается онкологии, селен (селеновый фермент) противостоит делению клеток с поврежденными генами, т.е. снижает риск возникновения раковой опухоли. В США комбинация селена с витамином Е включена в программу первичного и вторичного предупреждения рака.

Селен не усваивается в присутствии сахара.

Марганец – влияет на биосинтез холестерина, метаболизм инсулина и др. виды обмена. Чаще всего влияет на активность ферментов. В некоторых районах увеличение содержания марганца в почве связывает йод в соединение, не усвояемое растениями, и, следовательно, этот элемент становится дефицитным.

Марганец — микроэлемент, постоянно присутствующий в живых организмах и необходимый для их нормальной жизнедеятельности. Содержание марганца в растениях составляет 10-4–10-2 %, в животных 10-3–10-5%, некоторые растения (водяной орех, ряска, диатомовые водоросли) и животные (муравьи, устрицы, ряд ракообразных) способны концентрировать марганец. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12 мг марганца. Марганец необходим животным и растениям для нормального роста и размножения. Он активирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, влияет на кроветворение и минеральные обмен.

Человек с пищей получает ежедневно 0,4-10 мг марганца. Недостаток марганца в организме может привести к заболеванию человека. Для обеспечения нормального развития растений в почву вносят марганцевые микроудобрения (обычно в форме разбавленного раствора перманганата калия). Однако избыток марганца для человеческого организма вреден. При отравлении соединениями марганца происходит поражение нервной системы, развивается так называемый марганцевый паркинсонизм. Токсическая доза (для крыс) — 10-20 мг.

Источники: злаковые, бобовые, орехи, кофе, чай.

Потребность: 2 - 3 мг /сутки.

При сбалансированном питании остальные микроэлементы (никель, молибден, бор, ванадий и т.д.) не бывают в дефиците.