Минеральные вещества макро- и микроэлементы

Минеральные вещества являются неорганической частью пищевых продуктов и выполняют в организме человека многочисленные жизненно важные функции. Они участвуют в структурной организации тканей, обеспечивают нормальное функционирование ферментативных систем, регулируют водно-электролитный баланс и поддерживают кислотно-щелочное равновесие. В зависимости от концентрации в организме минералы делят на макро- и микроэлементы.

Макроэлементы

Определение и значение Макроэлементы — это минералы, содержание которых в организме человека измеряется в граммах. Они необходимы в относительно больших количествах для поддержания физиологических процессов и метаболизма.

Основные макроэлементы

  1. Кальций (Ca)

    • Функции: формирование костной ткани и зубов, участие в свертывании крови, мышечной и нервной активности.
    • Источники: молочные продукты, рыба с костями, листовые овощи.
    • Метаболизм: кальций всасывается преимущественно в тонкой кишке под действием витамина D; избыточное потребление может приводить к образованию камней в почках.

  2. Фосфор (P)

    • Функции: структурный компонент костей и зубов, входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ и фосфолипидов.
    • Источники: мясо, рыба, яйца, орехи.
    • Особенности: поддерживает кислотно-щелочное равновесие, регулирует обмен кальция.

  3. Магний (Mg)

    • Функции: кофактор более 300 ферментов, участвует в синтезе белков и энергетическом обмене.
    • Источники: зелёные овощи, орехи, зерновые, бобовые.
    • Роль в организме: поддержка работы сердца, мышечной и нервной системы.

  4. Натрий (Na) и калий (K)

    • Функции: регуляция водно-электролитного баланса, проведение нервных импульсов, поддержание осмотического давления.
    • Источники натрия: соль, консервы, колбасы.
    • Источники калия: фрукты, овощи, бобовые.
    • Особенности: соотношение Na/K важно для профилактики гипертонии.

  5. Хлор (Cl)

    • Функции: входит в состав соляной кислоты желудочного сока, участвует в поддержании кислотно-щелочного баланса.
    • Источники: поваренная соль, морепродукты.

  6. Сера (S)

    • Функции: структурный компонент белков (цистеин, метионин), участие в детоксикации и синтезе витаминов группы B.
    • Источники: мясо, яйца, бобовые.

Микроэлементы

Определение и значение Микроэлементы присутствуют в организме в следовых количествах (миллиграммы или микрограммы). Несмотря на малое содержание, они критически важны для катализирования биохимических реакций, формирования ферментов и гормонов, а также обеспечения иммунной защиты.

Основные микроэлементы

  1. Железо (Fe)

    • Функции: компонент гемоглобина и миоглобина, участвует в переносе кислорода и дыхательных ферментах.
    • Источники: мясо, печень, бобовые, зелёные овощи.
    • Особенности: биодоступность гемового железа выше, чем железа из растительных продуктов; дефицит вызывает анемию.

  2. Йод (I)

    • Функции: входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирует обмен веществ и рост.
    • Источники: морская рыба, морепродукты, йодированная соль.
    • Особенности: дефицит приводит к гипотиреозу и зобу.

  3. Цинк (Zn)

    • Функции: участвует в синтезе белка и ДНК, важен для иммунной функции и заживления ран.
    • Источники: мясо, орехи, морепродукты.
    • Особенности: активирует ферменты, регулирующие деление клеток.

  4. Медь (Cu)

    • Функции: кофактор ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, синтезе коллагена и меланина.
    • Источники: печень, орехи, злаки.

  5. Селен (Se)

    • Функции: антиоксидант, компонент глутатионпероксидазы, поддерживает щитовидную железу.
    • Источники: орехи (особенно бразильские), морепродукты, мясо.

  6. Марганец (Mn), молибден (Mo), хром (Cr)

    • Функции: участвуют в метаболизме углеводов, липидов, аминокислот и активируют специфические ферменты.
    • Источники: орехи, зерновые, бобовые, зелёные овощи.

Методы анализа минеральных веществ

Определение содержания макро- и микроэлементов в пищевых продуктах осуществляется различными методами:

  • Атомно-абсорбционная спектроскопия (AAS) — точный метод для микроэлементов.
  • Индуктивно-связанная плазменная спектрометрия (ICP-MS, ICP-OES) — позволяет определять несколько элементов одновременно с высокой чувствительностью.
  • Фотометрические и титриметрические методы — применяются для анализа кальция, магния и натрия.

Факторы, влияющие на усвоение минералов

  1. Химическая форма: органические соединения минералов (например, железо в гемовой форме) усваиваются лучше, чем неорганические соли.
  2. Взаимодействие элементов: кальций снижает всасывание железа, а витамин C повышает его биодоступность.
  3. Присутствие антинутриентов: фитаты и оксалаты могут связывать кальций, магний и железо, уменьшая их усвоение.
  4. Физиологическое состояние организма: возраст, беременность, заболевания ЖКТ влияют на потребность и усвоение минералов.

Биологическая роль баланса макро- и микроэлементов

Правильное соотношение макро- и микроэлементов необходимо для поддержания гомеостаза. Нарушение баланса может приводить к:

  • Дефициту: анемия (железо), рахит (кальций, фосфор), гипотиреоз (йод).
  • Токсичности: избыточное потребление микроэлементов, например селена или меди, приводит к повреждению печени и почек.

Эффективное питание должно обеспечивать адекватное поступление минералов как в форме естественных пищевых источников, так и при необходимости — с использованием обогащённых продуктов.

Оглавление