Какое значение имеют вода и минеральные вещества в жизни человека, в каких продуктах они содержатся

Минеральные вещества, необходимые человеку, и их значение в питании

Важность минералов сложно переоценить — они необходимы для нормального развития жизненных процессов организма.

Наиболее изучены: железо, йод, калий, кальций, магний, натрий, сера, фосфор, фтор, хлор и некоторые другие. Эти вещества выполняют в организме различные функции, многие из которых чрезвычайно важны. Следовательно, минералы так же необходимы человеку, как незаменимые аминокислоты и ненасыщенные жирные кислоты.

Ценность минералов и воды настолько высока, потому что они являются частью всех клеток и тканей, они участвуют во всех типах обмена веществ. Минеральные вещества принимают непосредственное участие в пластических процессах, создают необходимое осмотическое давление в тканях и тем самым обеспечивают нормальное течение ряда физико-химических процессов.

Железо входит в состав гемоглобина крови, который снабжает кислородом клетки и ткани тела.

Фосфор в больших количествах содержится в костных и мышечных тканях; его много в веществе головного и спинного мозга. Магний и фосфор необходимы для формирования костей и зубов.

Йод входит в состав белка щитовидной железы.

В опорных тканях кальций содержится в значительных количествах, он необходим для формирования зубной и, прежде всего, костной ткани. Ценность этого минерала для организма заключается еще и в том, что он способствует свертыванию крови, поддерживает в организме нормальный уровень нервной возбудимости.

Натрий содержится в основном в пищеварительных соках и межклеточных жидкостях. Он необходим для воды и других метаболических процессов в организме, а также помогает связывать воду и удерживать ее в организме. В результате избыток натрия или поваренной соли (его источник в пище) повышает кровяное давление.

Соли калия, с другой стороны, уменьшают процесс связывания воды в тканях, способствуя ее выведению из организма; при необходимости для усиления этого процесса увеличьте количество калия в пище. Чрезмерная потеря хлоридов и воды приводит к нарушению нормального функционирования организма.

Содержание минералов в продуктах должно быть следующим: взрослому человеку необходимо около 0,7-0,8 г кальция, 2-3 г калия, 4-6 г натрия, 1,5-2 г фосфора и 0,015-0,02 г железа.

Продукты питания, богатые минеральными веществами

Источником минеральных веществ для организма человека являются продукты растительного и животного происхождения, в некоторой степени вода и поваренная соль (помимо хлорида натрия она содержит соли калия, магния, железа и др.).

Фрукты и овощи богаты минералами. Но основным источником солей кальция и фосфора являются продукты животного происхождения, в основном молоко и молочные продукты, особенно сыр. Соли кальция в значительных количествах содержатся в бобах, зеленом луке, петрушке, шпинате, салате, капусте, но кальций из растительных продуктов усваивается организмом намного хуже, так как он часто связан с щавелевой кислотой, которая образует нерастворимое соединение с Это. Много фосфора содержится в сыре, твороге, мозге, говяжьей печени, треске, сельди, крупах (гречка, овсянка, пшено), бобовых. Продукты, богатые этим минералом, — это также ржаной хлеб из непросеянной муки и куриный яичный желток. В овощах, фруктах, ягодах мало фосфора.

Солями калия наиболее богаты овощи и фрукты, особенно курага (абрикосы, курага), изюм, сливы, финики, инжир. Помня о важности этого минерала в питании, мы не должны забывать о влиянии калия на метаболизм воды в организме. Следовательно, потерю влаги необходимо контролировать соответствующим увеличением потребления поваренной соли.

Минералы хорошо растворяются в воде, а при варке продукты превращаются в отвар. Минеральные потери можно значительно снизить при правильном приготовлении.

Биодоступность элементов

Поступление элементов в организм зависит от многих факторов. Важную роль играет содержание элемента в пище, уровень абсорбции (форма, в которой находится элемент), содержание в пище веществ, препятствующих всасыванию элемента. Существуют значительные колебания поступления элементов в организм, например, по магнию они могут колебаться от 160 до 410 мг / сут (среднее значение — 285 мг, но за стандарт принято 340 мг), по железу — 9-20 мг в сутки (пища западного типа), по меди — 0,7-5,0 мг / сут.

Подавляющее большинство элементов попадает в организм с пищей и водой (через пищеварительный тракт). Некоторые элементы могут попасть в организм с вдыхаемым воздухом, например около 920 г кислорода. Из 150 мкг кадмия, ежедневно поступающего с пищей, около 1 мкг может попадать с воздухом в составе порошка.

Кожа также является одним из каналов, через которые различные элементы могут проникать во внутреннюю среду тела или вытеснять ее. Такой способ введения в организм необходимых микроэлементов можно использовать с помощью лечебной косметики. Этот перенос осуществляется трансдермальными транспортными механизмами.

Поглощение элементов в желудочно-кишечном тракте, когда они попадают в пищу, является наиболее важным вопросом, который позволяет нам многое понять в обмене элементов в организме. Известно, что поглощение разных элементов существенно различается. Все элементы с учетом коэффициента поглощения можно разделить на 4 основные группы.

  1. Группа элементов, которые усваиваются почти на 100%: фосфор, сера, калий, натрий, хлор, фтор, рубидий, бром, йод, бор, мышьяк, молибден, германий. Практически все макроэлементы хорошо усваиваются, за исключением кальция, усвояемость которого колеблется от 0,12 до 0,67 (за стандарт принято 0,3).
  2. Элементы со средним коэффициентом поглощения 0,25-0,50 (25-50%): селен, кальций, магний, цинк, кремний, стронций, медь, ртуть, кобальт.
  3. Элементы характеризуются низким поглощением; средний коэффициент поглощения 0,1-0,2 (10-20%): олово, свинец, кадмий, железо, марганец, золото, хром, сурьма.
  4. Элементы, которые очень плохо поглощаются, средний коэффициент поглощения составляет 0,002-0,070 (0,2-7,0%): ниобий, барий, цирконий, никель, титан, ванадий, алюминий, бериллий.

Знание такого показателя, как абсорбционная способность, позволяет нам объяснить многие физиологические эффекты макро- и микроэлементов. Для тех элементов, которые очень хорошо всасываются (80-100%) в желудочно-кишечном тракте, не существует проблем с дефицитом (кроме йода и фтора). К таким элементам относятся хлор, натрий, калий, бром, фтор, йод, фосфор, сера, молибден, а также токсичные — бор и мышьяк. По этой причине очень легко получить отравление мышьяком или препаратами, содержащими бор. Избыток йода или фтора в пище и воде также может вызвать тяжелую интоксикацию, так как оба этих элемента, попадая в желудочно-кишечный тракт, полностью всасываются в кровь. Известен дефицит обоих этих микроэлементов, но причины очень разные.

Йод имеет высокую скорость обновления (5,5 дней) и быстро теряется организмом, поэтому его необходимо постоянно восполнять с пищей. С другой стороны, фтор имеет очень низкую скорость обновления (1450 дней), поэтому его дефицит типичен для регионов с очень низким содержанием фтора в продуктах питания и питьевой воде. Однако все попытки решить проблему дефицита фтора с помощью фторирования воды заканчивались развитием интоксикации.

Элементы с умеренным всасыванием (30%) включают микроэлементы, известные как кальций и магний. Еще хуже усваиваются железо, марганец и хром (около 10%). Именно поэтому в медицине хорошо известны такие заболевания, как остеопороз, связанный с дефицитом не только кальция, но и магния, и анемия, обычно связанная с дефицитом железа. По той же причине хорошо известны клинические формы дефицита цинка, меди, марганца и хрома.

С другой стороны, низкая абсорбция некоторых тяжелых металлов (стронция, свинца, кадмия, сурьмы), а также алюминия или бериллия препятствует их накоплению в организме. В связи с этим наибольшую опасность представляют мышьяк и ртуть, которые выводятся из организма очень медленно (865 дней).

Очень низкая абсорбция токсичных и условно токсичных элементов, таких как, например, серебро, алюминий, бериллий, является гарантией безопасности организма при использовании алюминиевой посуды или использовании препаратов коллоидного серебра.

Поглощение элементов в желудочно-кишечном тракте непостоянно и может меняться под влиянием как внешних факторов, связанных с питанием, так и внутренних факторов. Организм очень эффективно регулирует и контролирует усвоение различных элементов. При недостатке того или иного элемента в организме его усвоение увеличивается, а при избытке — уменьшается. У людей с нормальным содержанием железа в организме до 10% введенного железа всасывается из желудочно-кишечного тракта, а при его дефиците всасывание может увеличиваться до 29-71% (в 2-7 раз). При нехватке железа в организме всасывание кобальта также увеличивается (с 30 до 70 %).

При снижении содержания кальция в организме его всасывание может увеличиваться с 13 до 33% (почти в 3 раза). Абсорбция подавляющего большинства макро- и микроэлементов осуществляется с помощью транспортных белков (известны кальций-связывающие белки, цинк-связывающие белки и др.). На всасывание активно влияют другие питательные вещества, которые могут увеличивать всасывание или, наоборот, тормозить его. Всасывание магния в среднем составляет 30 %.

При диете с высоким содержанием белка абсорбция увеличивается до 40%, а также увеличивается за счет витамина D, кальция, алкоголя, антибиотиков и гормона роста. Усвоение кальция усиливается за счет белков (лизина, аргинина), витамина D, фосфатов, лактозы, гормона роста. Всасывание кальция снижается под действием жиров, алкоголя, фитиновой кислоты (злаки).

Поглощение многих элементов меняется с возрастом. Всасывание железа у младенцев может достигать 70%, у детей до 10 лет снижается (до 10%), а у взрослых — около 3%. В пожилом возрасте всасывание железа снижается еще больше. Всасывание кальция также снижается с возрастом как у людей, так и у животных.

Уровень стремления также зависит от пола. Например, у мужчин в организм поступает 310-330 мг магния, а у женщин меньше — 270 мг. Эти различия могут быть частично связаны с меньшим количеством пищи, потребляемой женщинами. Однако некоторые важные для женщин микроэлементы усваиваются намного лучше, чем у мужчин: у женщин железа усваивается примерно в 4 раза больше, чем у мужчин.

Поглощение во многом зависит от соединения, содержащего данный элемент (или валентности). Лучше всего усваивается магний, когда он находится в составе глюконата, ацетата, лактата. Соли двухвалентного железа усваиваются в 3-7 раз лучше, чем соли трехвалентного железа. Подавляющее большинство соединений микроэлементов, входящих в состав лекарств или пищевых добавок, легко усваиваются.

Физиологическая роль элементов

Биологический эффект любого макро- и микроэлемента напрямую зависит от его содержания в организме. Есть разные зоны биологического действия элементов. При высоких токсичных концентрациях любого элемента возникает зона токсического действия, и каждый элемент может проявлять токсичность.

При уменьшении содержания элемента возникает так называемая зона бездействия, когда он перестает проявлять токсичность. При дальнейшем уменьшении содержания начинается зона биотического действия элемента, в которой проявляются благотворные эффекты элемента. Значительное снижение содержания элемента в организме вызывает прекращение его действия и возникает зона дефицита.

Другая закономерность физиологического действия элементов состоит в том, что только очень небольшая часть пула элементов тела проявляет активность, более значительное их количество находится в связанной форме. Например, из 200 мкг йода, поступающего в организм человека с пищей, используется 70–140 мкг этого элемента. 99% всего кальция (1200 г) сосредоточено в костной композиции и только около 1% кальция находится в физиологически активной форме. Из 2,3-3,8 г железа 64-75% находится в составе гемоглобина и миоглобина, 0,1-0,5% железа связано с ферментами.

Подавляющее большинство элементов в организме, за исключением электролитов, действуют не по отдельности, а в сочетании с органическими макромолекулами, в основном с ферментами. Во внутренней среде организма большинство микроэлементов не находятся в свободной форме, а связаны в комплексе с субстрат-связывающими белками и другими макромолекулами. В этом случае происходит концентрация и накопление определенных элементов в отдельных органах и тканях. Например, в клетках щитовидной железы концентрация йода в 300 раз выше, чем в плазме крови. То же самое и с костной тканью, где сосредоточены запасы кальция, фосфора, магния и тяжелых металлов.

Иногда бывает трудно понять и объяснить физиологическую роль элементов, если не вникать в их химические свойства, массу атомов, размер элементов или их ионов. Например, кальций и стронций очень похожи друг на друга по своим химическим свойствам. Но если часть ионов кальция в костной ткани заменяется ионами стронция, которые больше по размеру, структура ткани ослабляется, а кости становятся более хрупкими и склонными к искривлению.

Скелетные аномалии этого типа наблюдаются в некоторых геохимических районах, где содержание стронция в почве повышено. Ионы натрия и калия также очень похожи друг на друга. Но ионы калия намного крупнее ионов натрия, и это обстоятельство определило их судьбу в живых системах. Калий в организме находится в основном в клетках, а натрий — во внеклеточных жидкостях. В эритроцитах калия в 10,5 раз больше, чем натрия, а в плазме крови, наоборот, натрия почти в 30 раз больше, чем калия.

Важную роль в процессах биологического катализа играют металлы с переменной валентностью (медь, железо, хром), которые обладают способностью быстро отдавать или принимать электрон. Поэтому, например, железо входит в состав важнейших окислительных ферментов: каталазы, пероксидазы, цитохромов.

Участие различных микроэлементов в качестве катализаторов химических реакций строго определено и основано на конкретных и уникальных химических свойствах этих элементов.

Из-за присутствия микроэлементов многие ферменты могут действовать в обоих направлениях, в зависимости от обстоятельств, разрушая биомолекулу или объединяя вместе продукты разложения. Например, хорошо известный фермент алкогольдегидрогеназа обладает способностью не только расщеплять этиловый спирт на ацетальдегид и воду, но также инактивировать избыток ацетальдегида с образованием этилового спирта в организме.

Таблица содержания минеральных веществ в продуктах питания

Таблица содержания минеральных веществ в продуктах питания поможет вам правильно сбалансировать свой ежедневный рацион.

Содержание минералов в избранных продуктах:

Наименование товара Содержание в 100 г
Железо (мг)
Сушеные белые грибы 30,0
Сушеный шиповник 28,0
Морские водоросли 16.0
Бобы 12,4
Гречиха 8.0
Миля 7,8
Какао 11,7
Манная крупа 7,8
Икра овощная 7.0
Черника 7.0
Персик, кизил 4.1
Морской лещ 4.0
Икра осетровых рыб 3,4
Инжир 3.2
Цыплята 3.0
Хурма 2,5
Груши 2.3
Яблоки 2.2
Щавель 2.0
Кальций (мг)
Швейцарский сыр 1064
Советский сыр 1050
Голландский сыр 1040
Молоко 919
Сыр 550
Консервированная рыба 320
Сгущенное молоко 307
Петрушка (зеленая) 245
Белые грибы 184
Творог 175
Хурма 127
Шпинат 106
Карп 90
Сметана (10% жирности) 90
Горох 89
Гречиха 70
Щавель 47
Шоколад 187
Сушеный шиповник 66
Яйцо 55
Морковь 51
Черная икра 50
Репа 49
Капуста 48
Свекла 37
Зеленый горошек 26
Кабачки, баклажаны 15
Калий (мг)
Какао 2403
Бобы 1100
Молоко 1000
Шпинат 774
Картошка 731
Шоколад 543
Щавель, абрикос 500
Поллок 428
Палтус 500
Сгущенное молоко 380
Черная смородина 372
Персики, кизил 363
Зеленый горошек 360
Редис 357
Петрушка (зеленая) 340
Кальмар 321
Абрикосы 305
Манная крупа 292
Помидоры 290
Свекла 288
Яблоки 251
Морковь 210
Миля 200
Куриные яйца 153
Сметана (10% жирности) 124
Магний (мг)
Арбуз 224
Манная крупа 116
Бобы 103
Миля 101
Хурма 56
Куриные яйца 54
Морковь 38
Шоколад 38
Петрушка, щавель 85
Шпинат 82
Кальмар 74
Мука 1 сорта 73
Поллок 57 год
Сгущенное молоко 34
Черная смородина 34
Цыплята 27
Редис, малина 22
Клубника 18
Натрий (мг)
Сыр 1600
Голландский сыр 950
Молоко 400
Зеленый горошек 360
Цыплята 130
Кальмар 109
Свекла 86
Петрушка (зеленая) 78
Треска 78
Шоколад 76
Куриные яйца 71
Шпинат 62
Морской лещ 56
Репа 58
Сметана (10% жирности) 50
Помидоры 40
Миля 40
Абрикосы, кизил 32
Черная смородина тридцать
Картошка 28 год
Яблоки, рис 26
Сокровище 26
Крыжовник 23
Морковь 21 год
Фосфор (мг)
Молоко 790
Белые грибы 606
Какао 771
Икра прессованная 594
Швейцарский сыр 594
Бобы 580
Манная крупа 361
Перловая крупа 343
Гречиха 323
Цыплята 298
Сардины 276
Скумбрия 278
Шоколад 253
Миля 235
Козий сыр 220
Творог 220
Треска 220
Сгущенное молоко 219
Зеленый горошек 122
Щавель, шпинат 89
Сметана (10% жирности) 62
Хурма, свекла, репа, салат, кизил, персик, малина, смородина 42-30

Источники:

  • https://vseoede.net/?p=2597
  • https://itexn.com/4431_mineralnye-veshhestva-ih-rol-v-pitanii.html
Оцените статью
Блог о витаминах