Минеральные вещества и их значение в питании

Минеральные вещества относятся к незаменимым факторам питания и должны в определенных количествах постоянно посту­пать в организм с пищей и водой. Все минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме и количественных ха­рактеристик их обмена в системе человек—окружающая среда ус­ловно делятся на макроэлементы и микроэлементы (табл. 2.27).

К макроэлементам относятся вещества, количественный обо­рот (содержание, поступление, выведение) которых в организме составляет десятки и сотни граммов. Они во многом являются, как и макронутриенты (белки, жиры и углеводы), структурными элементами тела, участвуя в построении тканей, органов и си­стем. Макроэлементы обеспечивают поддержание кислотно-ще­лочного равновесия: фосфор, хлор и сера обладают кислотным потенциалом, а калий, натрий, кальций и магний несут щелоч­ные валентности. Регуляция водно-солевого (электролитного) об­мена на, уровне организма и отдельных клеток осуществляется бла­годаря натрию, хлору, калию, создающим осмотические потен­циалы (хотя в этом участвуют и другие крупномолекулярные ком­поненты белковой и небелковой природы).

Натрий, калий, кальций и магний образуют разности потен­циалов на поверхности биомембран, обеспечивая осуществление важнейших физиологических функций организма: генерацию и перенос нервного импульса, мышечное сокращение и расслабле­ние, работу каналов активного трансмембранного переноса.

Микроэлементы осуществляют свои физиологические функции, присутствуя в организме в малых количествах (миллиграммах и Микрограммах), и играют специфическую биологическую роль в Качестве компонентов ферментативных систем (кофакторов), факторов генной и метаболической регуляции жизненно важных кле­точных механизмов.

Для многих минеральных веществ установлены точные меха­низмы их участия в метаболизме человека, но для большинства эти данные отсутствуют. Тем не менее практически все элементы биосферы влияют на жизнедеятельность организма человека, т. е. обладают потенциальной эссенциальностью.

В процессе долгой эволюции человек и его далекие предки адап­тировались к относительно стабильному обмену минеральными веществами с окружающей средой. При этом организм выработал системы регуляции количественного поступления, депонирова­ния и выведения отдельных минералов в зависимости от многих факторов: интенсивности использования в обменных процессах, необходимости создания запасов, обеспеченности организма и повышения потребности в различные периоды жизни. Таким об­разом, дисбаланс минеральных веществ в организме может воз­никать по следующим причинам:

1) существенное изменение (сокращение или избыток) поступ­ления с пищей (как в составе традиционных продуктов, так и за счет дополнительных источников);

2) генетические дефекты на путях абсорбции и метаболизации;

3) отдельные патологические состояния, ведущие к модифи­кации усвояемости, депонирования, выведения;

4) повышенные поступления в результате антропогенного за­грязнения среды обитания;

5) дисбаланс пищевых композиций при осуществлении моно­питания — энтерального или парентерального.

В настоящее время значимость минерального вещества с гиги­енических позиций определяется либо описанной возможностью развития обратимого синдрома истинного алиментарного дефи­цита, либо наличием известной токсичности с четкими характе­ристиками клинических проявлений и параметрами лаборатор­ной диагностики. С учетом этих данных можно установить реко­мендуемое ежесуточное поступление (для минеральных веществ оно будет совпадать с нормой физиологической потребности) или их безопасные (адекватные) уровни в рационе. Если для минерального вещества не установлены подобные характеристики и не описаны случаи его алиментарного дефици­та, то способность этого вещества вызывать нарушения пищевого статуса, а также роль в развитии алиментарно-зависимой патоло­гии считается недоказанной.

Нормы физиологической потребности, или безопасные (адек­ватные) уровни поступления, разработаны для 14 макро- и мик­роэлементов: кальция, фосфора, натрия, калия, магния, железа, цинка, меди, йода, марганца, селена, молибдена, хрома, фтора. Ряд других микроэлементов (кобальт, кремний, ванадий, ни­кель, бор, литий, германий) в последние годы активно изучается в целях установления специфических механизмов их участия в ос­новных обменных и регуляторных процессах и определения без­опасного (адекватного) уровня поступления в организм. Возмож­ность развития алиментарного дефицита любого из перечислен­ных микроэлементов для лиц, употребляющих обычные (и даже крайне однообразные) рационы, маловероятна; такое возможно лишь при использовании несбалансированного парентерального или энтерального питания. В силу этого установление адекватного Уровня потребления для максимального количества микронутри-ентов (в том числе и микроэлементов) представляется чрезвы­чайно важной задачей при создании синтетических формул для парентерального и энтерального питания.

В последние годы активно развивается научное направление, связанное с изучением развития и профилактики микроэлемен-тозов — патологических состояний, вызванных дефицитом, из­бытком или дисбалансом микроэлементов в организме. Именно в рамках этого направления изучаются критерии, позволяющее разграничить незаменимость и токсичность микроэлементов, т.е количественно регламентировать ту природную двойственность которой обладают многие минеральные компоненты в организ­ме. Так, некоторые эссенциальные минеральные элементы: же­лезо, медь, селен, цинк, марганец, фтор, молибден, йод могут при определенных условиях вызывать интоксикацию. Это имеет особое значение в современных экологических условиях при ро­сте антропогенной нагрузки этими элементами. Напротив, такие токсичные элементы, как свинец, мышьяк, кадмий, вероятно, играют незаменимую роль в клеточном метаболизме при обыч­ном (эволюционно сложившемся) уровне их поступления в орга­низм.

Любые пищевые продукты и продовольственное сырье вклю­чают в себя минеральные вещества (макро- и микроэлементы), однако их количество в одном и том же виде продукции может отличаться в десятки раз. Содержание минералов в продукте (осо­бенно растительном) зависит от состава почв, на которых произ­растают растения, степени технологической переработки сырья и использования приемов дополнительного обогащения.

С гигиенических позиций оптимальное обеспечение здорового человека минеральными веществами возможно при разнообраз­ном полноценном питании, включающем в себя все группы пи­щевых продуктов в количествах, соответствующих энергозатратам. При этом следует иметь в виду, что связь отдельных минеральных веществ с энергетическим обменом не столь прямолинейна, как, например, для макронутриентов или витаминов группы В. Даже при крайне низких энергозатратах потребность в большинстве макро- и микроэлементов не снижается, а соответствует возрас­ту, полу и функциональному состоянию организма и может даже повышаться с учетом степени затратного участия конкретного вещества в процессах защиты и адаптации.

Для кальция, фосфора, калия, натрия, магния, железа, цинка и йода установлены нормы физиологической потребности — не­обходимый уровень поступления с рационом, который с учетом процента усвоения организмом минерального вещества обеспе­чивает поддержание нормального гомеостаза при обычных усло­виях проживания. Для фтора, меди, марганца, селена, молибдена и хрома установлены безопасные уровни потребления, которые предотвратят развитие дефицита и в то же время не приведут к развитию интоксикации.

Мнение о незаменимости для организма бора, кремния, нике­ля, ванадия, кобальта и ряда других микроэлементов имеет серь­езные основания, но еще не подтверждено необходимыми науч­ными данными: не установлены признаки их алиментарного де­фицита, требует уточнения их роль в метаболических процессах.

По этой причине для данных элементов не установлены безопас­ные (адекватные) уровни поступления.

• Кальций
• Фосфор
• Калий
• Натрий
• Магний
• Цинк
• Медь
• Йод
• Марганец
• Селен
• Молибден
• Хром
• Никель
• Кремний