Elementy mineralne.doc
Minerały1. Rola składników mineralnych w organizmie człowieka 1
2. Makroelementy, ich charakterystyka
3. Mikroelementy, ich charakterystyka
4. Efekty obróbki technologicznej
O składzie mineralnym produktów spożywczych
5. Metody oznaczania minerałów
1. Rola składników mineralnych w organizmie człowieka
Wiele pierwiastków w postaci soli mineralnych, jonów, związków złożonych i substancji organicznych wchodzi w skład żywej materii i jest niezbędnym składnikiem odżywczym, który należy codziennie spożywać w pożywieniu. Zawartość składników mineralnych w podstawowych produktach spożywczych podano w tabeli. 5.1.
Jak określić brak magnezu w organizmie?
Pierwszą oznaką obecności znaczących metali jest odwrócenie objawów i przywrócenie optymalnego wzrostu u bydła. Z biegiem czasu badania biochemiczne doprowadziły do wyizolowania enzymów, które do funkcjonowania wymagają jonów metali, a wkrótce potem te specyficzne enzymy można było powiązać z objawami niedoboru.
Zmiany w układzie pokarmowym
Interakcje jonów metali są postrzegane jako szkodliwe i cenne dla systemu. Na przykład wczesne badanie wykazało, że miedź wzmacnia działanie żelaza w celu złagodzenia anemii u szczurów laboratoryjnych karmionych dietą opartą na mleku; obserwację tę powtórzono u kurcząt i świń i wkrótce przyciągnęła uwagę klinicystów, którzy przyjęli podobny protokół bimetaliczny w leczeniu ludzi z anemią. Wraz z pojawieniem się diet półoczyszczonych, nauka o żywieniu została doprowadzona do progu ważnych odkryć dotyczących roli niezbędnych składników mineralnych.
Zgodnie z zaleceniem Komisji Dietetycznej Akademii Narodowej USA dzienne spożycie pierwiastków chemicznych z pożywienia powinno kształtować się na określonym poziomie (tab. 5.2). Codziennie taka sama liczba pierwiastków chemicznych musi być wydalana z organizmu, ponieważ ich zawartość w nim jest stosunkowo stała.
Kofaktory mineralne zawierają dużą grupę substancji nieorganicznych, w których przeważają jony metali. Pole jonów metali obejmuje makrometale, jony metali śladowych i metaloidy. Szukając przyczyny ich konieczności, musimy zrozumieć, że jony metali nadają się do przeprowadzania niebezpiecznych reakcji chemicznych na powierzchni enzymów, reakcji, które mogą uszkodzić bardziej wrażliwe organiczne łańcuchy boczne aminokwasów w enzymie. Na przykład metale redoks, takie jak żelazo, mangan i miedź, mogą przyjmować w swojej strukturze elektrony, tymczasowo je zatrzymując, a następnie przenosić je na tlen, tworząc wodę, co pozwala na bezpieczne usunięcie elektronu.
Rola minerałów w organizmie człowieka jest niezwykle zróżnicowana, mimo że nie są one niezbędnym składnikiem pożywienia. Substancje mineralne zawarte w protoplazmie i płynach biologicznych odgrywają główną rolę w zapewnieniu stałego ciśnienia osmotycznego, które jest niezbędnym warunkiem prawidłowego funkcjonowania komórek i tkanek. Wchodzą w skład złożonych związków organicznych (np. hemoglobiny, hormonów, enzymów) i stanowią tworzywo sztuczne służące do budowy tkanki kostnej i stomatologicznej. W postaci jonów minerały biorą udział w przekazywaniu impulsów nerwowych, zapewniają krzepnięcie krwi i inne procesy fizjologiczne organizmu.
W istocie należy wziąć pod uwagę, że kofaktor metalu poszerza repertuar dostępnych funkcji katalitycznych i jest wykonywany przez enzymy. Enzymy, których kofaktorami są jony metali, dzielą się na 2 kategorie: enzymy aktywowane metalami i metaloenzymy. Jak sama nazwa wskazuje, enzymy aktywowane metalami są pobudzane do wyższej aktywności katalitycznej przez obecność jedno- lub dwuwartościowego jonu metalu na zewnątrz białka. Metal może aktywować substrat, bezpośrednio wiązać enzym lub dojść do równowagi z enzymem wykorzystując swój ładunek jonowy w celu uzyskania korzystniejszego wiązania z podłożem lub lepszego środowiska katalitycznego.
W zależności od ilości minerałów w organizmie człowieka i produktach spożywczych dzieli się je na makro- I mikroelementy. Jeśli więc udział masowy pierwiastka w organizmie przekracza 10 -2%, wówczas należy go uznać za makroelement. Udział mikroelementów w organizmie wynosi 10 -3 -10 -5%. Jeśli zawartość pierwiastka wynosi poniżej 10 -5%, uważa się go za ultramikroelement. Do makroelementów zaliczamy potas, sód, wapń, magnez, fosfor, chlor i siarkę. Występują w ilościach mierzonych w setkach i dziesiątkach miligramów na 100 g tkanki lub produktu spożywczego. Mikroelementy wchodzą w skład tkanek organizmu w stężeniach wyrażonych w dziesiątych, setnych i tysięcznych miligrama i są niezbędne do jego prawidłowego funkcjonowania. Mikroelementy umownie dzieli się na dwie grupy: absolutnie lub żywotnie niezbędne (kobalt, żelazo, miedź, cynk, mangan, jod, brom, fluor) oraz tzw. prawdopodobnie niezbędne (glin, stront, molibden, selen, nikiel, wanad i niektóre inni). Mikroelementy nazywane są niezbędnymi, jeśli ich brak lub niedobór zakłóca normalne funkcjonowanie organizmu.
Rozmieszczenie mikroelementów w organizmie zależy od ich właściwości chemicznych i jest bardzo zróżnicowane. Na przykład żelazo jest składnikiem hemoglobiny, mioglobiny i innych barwników oddechowych, czyli substancji biorących udział w wchłanianiu i transporcie tlenu do wszystkich tkanek organizmu; atomy miedzi są zawarte w centrum aktywnym wielu enzymów itp.
Dlatego enzymy aktywowane metalem wymagają obecności metalu w nadmiarze, być może 2-10 razy większym niż stężenie enzymu. Ponieważ metal nie może wiązać się w bardziej trwały sposób, enzymy aktywowane metalem zazwyczaj tracą aktywność podczas oczyszczania.
Z kolei metaloenzymy mają kofaktor metalu ściśle związany z określonym regionem na powierzchni białka. Z kilkoma wyjątkami metale śladowe pojawiają się jako kofaktory metaloenzymów. Silny związek uniemożliwia utratę jonu metalu w wyniku dializy lub utratę przez słabe czynniki dysocjacyjne. Metaloenzymy mogą jednak utracić swój kofaktor metalu i stać się nieaktywne, gdy zostaną potraktowane chelatorami metali, które mają silniejsze powinowactwo wiązania niż enzym i pokonują białko enzymu za pomocą jonu metalu.
Działanie mikroelementów może być także pośrednie – poprzez ich wpływ na intensywność lub charakter metabolizmu. Zatem niektóre mikroelementy (na przykład mangan, cynk, jod) wpływają na wzrost, a ich niewystarczające spożycie z pożywieniem utrudnia prawidłowy rozwój fizyczny dziecka. Inne mikroelementy (np. molibden, miedź, mangan) biorą udział w funkcjach rozrodczych, a ich niedobór w organizmie negatywnie wpływa na ten aspekt życia człowieka.
Jako grupy prostetyczne metale w metaloenzymach mają stosunek stechiometryczny, reprezentowany przez kompletny integrator. Metaloenzymy rzadko są przygotowywane w celu zwiększenia aktywności poprzez dodanie do enzymu sprzężonego jonu metalu. Problemem jest także geometria przestrzenna: metale w pierwszej serii stanów nieustalonych muszą przestrzegać ścisłych konfiguracji geometrycznych wokół miejsca wiązania metalu.
Z wyjątkiem enzymów zawierających cynk, enzymy z metalami z pierwszej serii stanów nieustalonych są zwykle bardzo jasne; na przykład czerwony kolor hemoglobiny lub niebieski kolor ceruloplazminy związanej z miedzią. Większość enzymów żelaza łączy żelazo albo w postaci hemu, albo w postaci specjalnego układu żelaza z grupami siarkowymi, znanymi jako centra żelazo-siarka. Żelazo w hemie wykazuje silne podobieństwo do jonów magnezu w chlorofilu. Chem, będący w zasadzie układem pierścieni porfirynowych z żelazem znajdującym się w środku, jest najpowszechniejszą formą żelaza w białkach biologicznych.
Do minerałów najbardziej niedoborowych w diecie współczesnego człowieka zalicza się wapń i żelazo, a najliczniej występującymi minerałami są sód i fosfor.
Niedobór lub nadmiar jakichkolwiek substancji mineralnych w diecie powoduje zaburzenie metabolizmu białek, tłuszczów, węglowodanów i witamin, co prowadzi do rozwoju wielu chorób. Poniżej przedstawiono charakterystyczne (typowe) objawy niedoborów różnych pierwiastków chemicznych w organizmie człowieka: Najczęstszą konsekwencją rozbieżności w ilości wapnia i fosforu w diecie jest próchnica zębów i zanik kości. Jeśli w wodzie pitnej brakuje fluoru, szkliwo zębów ulega zniszczeniu, a niedobór jodu w pożywieniu i wodzie prowadzi do chorób tarczycy. Dlatego minerały są bardzo ważne w eliminacji i zapobieganiu wielu chorobom.
Najczęstsze połączenia
Jako składnik centrów żelazowo-siarkowych żelazo występuje w kilku grupach grupowych z resztami cysteinowymi w enzymach, które zapewniają bardziej bezpośredni kontakt z białkiem. Żelazo w tych miejscach wiąże się z podłożami, a także przenosi elektrony i uczestniczy w reakcjach obejmujących odwodnienie i przegrupowanie. Enzymy z centrami żelazowo-siarkowymi obejmują oksydazę ksantynową, dehydrogenazę bursztynianową, akonitazę i kwas azotowy.
Takie ustawienie umożliwia enzymowi usunięcie atomu wodoru z bardzo stabilnego wiązania CH. Niemetal może zastąpić żelazo w tych kompleksach. Enzymy z grupą hemową mają zwykle czerwono-brązowy kolor. Kolor motywował początkowe zainteresowanie tymi białkami i był czynnikiem motywującym do oznaczenia białek hemowych w mitochondriach jako „cytochromów”.
Wymieńmy przyczyny zaburzeń metabolizmu substancji mineralnych, które mogą wystąpić nawet przy wystarczającej ilości w pożywieniu:
A) niezbilansowane odżywianie (niedostateczna lub nadmierna ilość białek, tłuszczów, węglowodanów, witamin itp.);
Chociaż tylko kilka rozpuszczalnych enzymów ma żelazo jako kofaktor, żelazo jest szczególnie widoczne w białkach związanych z błoną, które zawierają szlaki transportu elektronów. Właściwość redoks żelaza odgrywa dużą część jego składu chemicznego jako kofaktora. Żelazo jest prawie zawsze kojarzone z przenoszeniem elektronów i często przekazuje je cząsteczce tlenu.
Zarówno katalaza, jak i peroksydaza, dwa enzymy hemowe, wykorzystują żelazo do reakcji z niebezpiecznymi utleniaczami. Obydwa enzymy znajdują się w cytozolu i w peroksysomach, gdzie podczas normalnych procesów metabolicznych zachodzą szkodliwe reakcje utleniania. Być może najbardziej znanym enzymem zawierającym żelazo jest oksydaza cytochromu c, końcowy akceptor elektronów w mitochondrialnym łańcuchu transportu elektronów i enzym zdolny do rozszczepienia cząsteczki tlenu z wytworzeniem wody.
B) stosowanie metod obróbki kulinarnej produktów spożywczych powodujących utratę składników mineralnych, np. przy rozmrażaniu (w gorącej wodzie) mięsa, ryb lub przy usuwaniu wywarów z warzyw i owoców, przez które przechodzą rozpuszczalne sole;
C) brak terminowej korekty składu diet w przypadku zmiany zapotrzebowania organizmu na składniki mineralne ze względów fizjologicznych. Przykładowo dla osób pracujących w warunkach podwyższonej temperatury otoczenia wzrasta zapotrzebowanie na potas, sód, chlor i inne minerały, ponieważ większość z nich jest wydalana z organizmu wraz z potem;
Rola magnezu w organizmie człowieka
Cynk jest prawdopodobnie najobficiej występującym i najbardziej wszechstronnym ze wszystkich kofaktorów metali. Ponad 300 enzymów ma kofaktor cynku. Około 3% genomu ssaków koduje białka palca cynkowego. Jako kofaktor cynk może pełnić zarówno funkcje strukturalne, jak i katalityczne. Te przykłady ilustrują, dlaczego cynk jest ważnym towarzyszem enzymów i białek.
Cynk jest uważany za metal miękki, ponieważ zachowuje się jak kation dwuwartościowy bez specjalnych preferencji geometrycznych. Być może ta miękkość pozwala cynkowi dostosować się do wielu różnych środowisk fermentacyjnych. Z tego powodu kompleksy cynku są bezbarwne, a sam cynk zachowuje się przede wszystkim jako kation. Innym przykładem jest zastosowanie cynku do polaryzacji wiązania estrowego lub amidowego, sprzyjając w ten sposób nukleofilowemu atakowi wody na związek, jak w reakcjach katalizowanych przez karboksypeptydazę i aminopeptydazę.
D) zaburzenie wchłaniania minerałów w przewodzie pokarmowym lub zwiększona utrata płynów (na przykład utrata krwi).
^
2. Makroelementy, ich charakterystyka
Wapń. Jest głównym składnikiem strukturalnym kości i zębów; wchodzi w skład jąder komórkowych oraz płynów komórkowych i tkankowych i jest niezbędny do krzepnięcia krwi. Wapń tworzy związki z białkami, fosfolipidami, kwasami organicznymi; uczestniczy w regulacji przepuszczalności błon komórkowych, w procesach przekazywania impulsów nerwowych, w molekularnym mechanizmie skurczu mięśni, reguluje aktywność szeregu enzymów. Więc wapń pełni nie tylko funkcje plastyczne, ale także wpływa na wiele procesów biochemicznych i fizjologicznych zachodzących w organizmie.
Miedź, podobnie jak żelazo, jest metalem redoks. Enzymy miedzi, choć nie tak liczne jak enzymy cynku, pełnią ważne funkcje biologiczne, głównie w cytozolu. Najbardziej złożone enzymy obejmują oksydazy wielordzeniowe, które mogą mieć od 4 do 8 atomów miedzi na enzym. Miedź zawarta w tych enzymach występuje w trzech różnych środowiskach chemicznych, znanych jako miejsca typu 1, typu 2 i typu miedzi. Miejsce miedzi typu 1 nadaje niebieski kolor ceruloplazminom i innym białkom niebieskiej miedzi.
Miejsca wiązania miedzi w oksydazie monotlenkowej tworzą triadę składającą się z miedzi 2 i miedzi typu 3 ułożonych w trójkąt równoramienny. Tlen wiąże się z tymi dwoma medykami typu 3 u podstawy trójkąta. Ze względu na swoją skłonność do przyjmowania elektronów miedź jest silnym środkiem utleniającym w układach biologicznych. Reakcja ta łączy metabolizm żelaza z miedzią i może wyjaśniać, w jaki sposób brak miedzi w żelazie zapobiega transportowi żelaza i powoduje anemię u ludzi. Rzadko kiedy miedź odgrywa jedynie rolę strukturalną, a wiele enzymów zawierających miedź jako kofaktor wykorzystuje metal w miejscu aktywnym.
Wapń jest jednym z ciężkostrawnych pierwiastków. Związki wapnia dostające się do organizmu człowieka wraz z pożywieniem są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Zasadowe środowisko jelita cienkiego sprzyja tworzeniu się trudnostrawnych związków wapnia, a jedynie działanie kwasów żółciowych zapewnia jego wchłanianie.
Przyswajanie wapnia przez tkanki zależy nie tylko od jego zawartości w pożywieniu, ale także od jego stosunku do innych składników pożywienia, a przede wszystkim do tłuszczów, magnezu, fosforu i białek. Przy nadmiarze tłuszczu dochodzi do rywalizacji o kwasy żółciowe i znaczna część wapnia jest wydalana z organizmu przez jelito grube. Nadmiar magnezu negatywnie wpływa na wchłanianie wapnia; zalecany stosunek tych pierwiastków wynosi 1:0,5. Jeśli ilość fosforu przekracza poziom wapnia w pożywieniu ponad 2 razy, powstają rozpuszczalne sole, które są ekstrahowane przez krew z tkanki kostnej. Wapń przedostaje się do ścian naczyń krwionośnych, co powoduje ich kruchość, a także do tkanki nerkowej, co może przyczyniać się do powstawania kamieni nerkowych. Dla dorosłych zalecana proporcja wapnia i fosforu w pożywieniu wynosi 1:1,5. Trudność w utrzymaniu tej proporcji wynika z faktu, że najczęściej spożywane produkty spożywcze są znacznie bogatsze w fosfor niż wapń. Zawarte w wielu produktach roślinnych fityna i kwas szczawiowy negatywnie wpływają na wchłanianie wapnia. Związki te tworzą z wapniem nierozpuszczalne sole.
Badania powiązały jony miedzi z tworzeniem się tętnic i angiogenezą. Jednym z najbardziej ekscytujących odkryć, które nie zostało jeszcze w pełni poznane, jest to, że pozbawienie zwierzęcia miedzi opóźnia lub nawet hamuje rozwój guzów nowotworowych. Z żywieniowego punktu widzenia może to oznaczać, że miedź jest niezbędna do rozwoju mikrokrążenia.
Wiesz to
Chociaż cynk może być najobficiej występującym metalem przejściowym w enzymach, mangan jest prawdopodobnie najmniej występujący, po części dlatego, że kompleksy manganu z białkami są zwykle słabo stabilne i łatwo dysocjują. Znane metaloenzymy manganu obejmują karboksylazę pirogronianową i dysmutazę ponadtlenkową manganu w mitochondriach oraz arginazę w cyklu mocznikowym. Mangan może również działać jako kofaktor aktywujący metale dla wielu enzymów wymagających magnezu.
Dzienne zapotrzebowanie na wapń dla osoby dorosłej wynosi 800 mg, a dla dzieci i młodzieży 1000 mg i więcej.
Jeśli spożycie wapnia jest niewystarczające lub jego wchłanianie w organizmie jest zaburzone (przy braku witaminy D), rozwija się stan niedoboru wapnia. Następuje zwiększone jego usuwanie z kości i zębów. U dorosłych rozwija się osteoporoza - demineralizacja tkanki kostnej, u dzieci tworzenie szkieletu zostaje zakłócone i rozwija się krzywica.
Uwagi żywieniowe w przypadku niedoboru magnezu
Chociaż mangan nie jest uważany za metal redoks ze względu na jego reaktywność, może jednak występować na 6 stopniach utlenienia, z których trzy nie są obserwowane w układach biologicznych. Kobalt jest przymocowany w kwadratowy, płaski pierścień do pierścienia podobnego do gejowskiego, ale o bardzo szczególnych właściwościach. W przeciwieństwie do hemu, kobalt ma 2 osiowe ligandy, które są wolne od białek, umożliwiając grupom białkowym dostęp do centralnego metalu powyżej i poniżej płaszczyzny.
Najlepszymi źródłami wapnia są mleko i jego przetwory, różne sery i twarogi (100-1000 mg/100 g produktu), dymka, pietruszka i fasola. Zdecydowanie mniej wapnia znajduje się w jajach, mięsie, rybach, warzywach, owocach, jagodach (20-40 mg/100 g produktu).
Magnez. Pierwiastek ten jest niezbędny do działania szeregu kluczowych enzymów , zapewniając metabolizm organizmu. Magnez bierze udział w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i mięśnia sercowego; ma działanie rozszerzające naczynia krwionośne; stymuluje wydzielanie żółci; zwiększa motorykę jelit, co pomaga w usuwaniu toksyn z organizmu (m.in. cholesterolu).
Dlaczego niedobór magnezu jest niebezpieczny dla kobiet w ciąży?
W jednym kompleksie oktaedrycznym jedną pozycję osiową zajmuje zwykle jeden benzimidazol, a drugą grupę metylową. Urządzenie jest wyjątkowe i umożliwia kobaltowi tworzenie wiązań węgiel-metal z potencjałem do dwóch różnych reakcji. Na przykład grupę metylową można usunąć w postaci jonu węglowego, trzymając oba elektrony w kobalcie, który następnie powraca do mniej stabilnego.
W przypadku przegrupowań pozycyjnych kobalt zatrzymuje tylko jeden elektron i tworzy stabilny koon 7 z uwolnieniem wolnego rodnika. Wolne rodniki są wysoce reaktywne i pokonują bariery energetyczne, które mogą utrzymywać inne reagenty. Zatem właściwości chemiczne grup przenoszących kobalt, takich jak jony węglowe lub wysoce reaktywne rodniki skupione na węglu. Obydwa produkty są możliwe i wyjaśniają potrzebę stosowania kobaltu jako kofaktora, aby reakcja zachodziła poprzez mechanizm wolnorodnikowy.
Wchłanianie magnezu utrudnia obecność fityny oraz nadmiar tłuszczu i wapnia w pożywieniu. Dzienne zapotrzebowanie na magnez nie jest precyzyjnie określone; Uważa się jednak, że dawka 200-300 mg/dzień zapobiega niedoborom (przyjmuje się, że wchłania się około 30% magnezu).
Przy braku magnezu zaburza się wchłanianie pokarmu, opóźnia się wzrost, wapń odkłada się w ścianach naczyń krwionośnych i rozwija się szereg innych zjawisk patologicznych. U ludzi niedobór jonów magnezu wynikający z charakteru diety jest niezwykle mało prawdopodobny. Jednakże podczas biegunki mogą wystąpić duże straty tego pierwiastka; ich skutki są odczuwalne, jeśli do organizmu zostaną wprowadzone płyny niezawierające magnezu. Kiedy stężenie magnezu w surowicy spadnie do około 0,1 mmol/l, może wystąpić zespół przypominający delirium tremens: osoba wchodzi w półśpiączkę, odczuwa drżenie mięśni, skurcze mięśni w okolicy nadgarstków i stóp oraz zwiększoną pobudliwość nerwowo-mięśniową w odpowiedzi na dźwięk. , bodźce mechaniczne i wzrokowe. Wprowadzenie magnezu powoduje szybką poprawę kondycji.
Magnez jest bogaty głównie w pokarmy roślinne. Duże jego ilości zawierają otręby pszenne, różne zboża (40 - 200 mg/100 g produktu), rośliny strączkowe, morele, suszone morele i suszone śliwki. Mało magnezu jest w produktach mlecznych, mięsie, rybach, makaronach, większości warzyw i owoców (20 – 40 mg/100 g).
Potas. Około 90% potasu znajduje się wewnątrz komórek. Wraz z innymi solami zapewnia ciśnienie osmotyczne; uczestniczy w przekazywaniu impulsów nerwowych; regulacja metabolizmu wody i soli; wspomaga usuwanie wody, a co za tym idzie toksyn z organizmu; utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową środowiska wewnętrznego organizmu; uczestniczy w regulacji pracy serca i innych narządów; niezbędne do funkcjonowania wielu enzymów.
Potas dobrze wchłania się z jelit, a jego nadmiar jest szybko usuwany z organizmu wraz z moczem. Dzienne zapotrzebowanie na potas dla osoby dorosłej wynosi 2000-4000 mg. Nasila się przy nadmiernej potliwości, stosowaniu leków moczopędnych, chorobach serca i wątroby. Potas nie jest składnikiem odżywczym, w którym występują niedobory odżywcze, a niedobór potasu nie występuje w przypadku zróżnicowanej diety. Niedobór potasu w organizmie objawia się zaburzeniami pracy układu nerwowo-mięśniowego i sercowo-naczyniowego, sennością, obniżonym ciśnieniem krwi, zaburzeniami rytmu serca. W takich przypadkach zalecana jest dieta potasowa.
Większość potasu dostaje się do organizmu wraz z pokarmami roślinnymi. Bogatymi jego źródłami są morele, suszone śliwki, rodzynki, szpinak, wodorosty, fasola, groszek, ziemniaki oraz inne warzywa i owoce (100 - 600 mg/100 g produktu). Mniej potasu zawiera śmietana, ryż i pieczywo z mąki premium (100 – 200 mg/100 g).
Sód. Sód występuje we wszystkich tkankach i płynach biologicznych organizmu. Bierze udział w utrzymaniu ciśnienia osmotycznego w płynach tkankowych i krwi; w przekazywaniu impulsów nerwowych; regulacja równowagi kwasowo-zasadowej, metabolizm wody i soli; zwiększa aktywność enzymów trawiennych.
Metabolizm sodu został szeroko zbadany ze względu na jego właściwości fizjologiczne i znaczenie dla organizmu. Ten składnik odżywczy łatwo wchłania się z jelit. Jony sodu powodują obrzęk koloidów tkankowych, co powoduje zatrzymanie wody w organizmie i uniemożliwia jej uwolnienie. Całkowita ilość sodu w płynie pozakomórkowym określa zatem objętość tych płynów. Wzrost stężenia sodu w osoczu prowadzi do uczucia pragnienia. W gorącym klimacie i podczas ciężkiej pracy fizycznej dochodzi do znacznej utraty sodu wraz z potem i konieczne jest wprowadzenie soli do organizmu, aby uzupełnić utraconą ilość.
Zasadniczo jony sodu dostają się do organizmu poprzez sól kuchenną – NaCl. Nadmierne spożycie chlorku sodu upośledza usuwanie rozpuszczalnych w wodzie końcowych produktów przemiany materii przez nerki, skórę i inne narządy wydalnicze. Zatrzymywanie wody w organizmie komplikuje pracę układu sercowo-naczyniowego i zwiększa ciśnienie krwi. Dlatego spożycie soli w diecie w przypadku odpowiednich chorób jest ograniczone. Jednocześnie podczas pracy w gorących sklepach lub w gorącym klimacie zwiększa się ilość sodu (w postaci soli kuchennej) wprowadzanego z zewnątrz, aby zrekompensować jego utratę wraz z potem i zmniejszyć pocenie, które obciąża funkcję organizmu. serce.
Sód występuje naturalnie we wszystkich produktach spożywczych. Sposób przygotowania produktów spożywczych w dużej mierze determinuje ostateczną zawartość w nich sodu. Na przykład mrożony zielony groszek zawiera znacznie więcej sodu niż świeży. Świeże warzywa i owoce zawierają sód od niecałych 10 mg/kg do 1 g/kg, w przeciwieństwie do zbóż i serów, które mogą zawierać sód w ilościach od 10 do 20 g/kg.
Oszacowanie średniego dziennego spożycia sodu z pożywienia jest trudne, ponieważ jego stężenie w żywności jest bardzo zróżnicowane, a ponadto ludzie są przyzwyczajeni do dodawania soli do swojej żywności. Osoba dorosła spożywa dziennie do 15 g soli kuchennej i taką samą ilość wydala z organizmu. Ilość ta znacznie przekracza ilość niezbędną fizjologicznie i jest determinowany przede wszystkim smakiem chlorku sodu i przyzwyczajeniem do słonych potraw. Zawartość soli kuchennej w żywności dla ludzi można zmniejszyć do 5 g dziennie bez szkody dla zdrowia. Na uwalnianie chlorku sodu z organizmu, a co za tym idzie na jego zapotrzebowanie, wpływa ilość soli potasowych przyjmowanych przez organizm. Pokarmy roślinne, zwłaszcza ziemniaki, są bogate w potas i zwiększają wydalanie chlorku sodu z moczem, a co za tym idzie, zwiększają jego zapotrzebowanie.
Fosfor. Fosfor występuje we wszystkich tkankach organizmu, szczególnie w mięśniach i mózgu. Pierwiastek ten bierze udział we wszystkich procesach życiowych organizmu. : synteza i rozkład substancji w komórkach; regulacja metabolizmu; jest częścią kwasów nukleinowych i wielu enzymów; niezbędne do tworzenia ATP.
Fosfor występuje w tkankach organizmu i produktach spożywczych w postaci kwasu fosforowego i jego związków organicznych (fosforanów). Większość występuje w tkance kostnej w postaci fosforanu wapnia, pozostała część fosforu wchodzi w skład tkanek miękkich i płynów. Najbardziej intensywna wymiana związków fosforu zachodzi w mięśniach. Kwas fosforowy bierze udział w budowie cząsteczek wielu enzymów, kwasów nukleinowych itp.
Przy długotrwałym niedoborze fosforu w diecie organizm wykorzystuje własny fosfor z tkanki kostnej. Prowadzi to do demineralizacji kości i zakłócenia ich struktury – rozrzedzenia. Kiedy organizm jest pozbawiony fosforu, spada wydajność psychiczna i fizyczna, pojawia się utrata apetytu i apatia.
Dzienne zapotrzebowanie na fosfor dla osoby dorosłej wynosi 1200 mg. Zwiększa się wraz z większym stresem fizycznym lub psychicznym oraz w przypadku niektórych chorób.
Duże ilości fosforu znajdują się w produktach pochodzenia zwierzęcego, zwłaszcza w wątrobie, kawiorze, a także w zbożach i roślinach strączkowych. Jego zawartość w tych produktach waha się od 100 do 500 mg na 100 g produktu. Bogatym źródłem fosforu są zboża (płatki owsiane, jęczmień perłowy), zawierają one 300-350 mg fosforu/100 g. Jednakże związki fosforu z pokarmów roślinnych wchłaniają się gorzej niż przy spożywaniu pokarmów pochodzenia zwierzęcego.
Siarka. O znaczeniu tego pierwiastka w żywieniu decyduje przede wszystkim fakt, że jest on częścią białek w postaci aminokwasów zawierających siarkę (metionina i cystyna), jest także składnikiem niektórych hormonów i witamin.
Jako składnik aminokwasów zawierających siarkę, siarka bierze udział w procesach metabolizmu białek, a zapotrzebowanie na nią gwałtownie wzrasta podczas ciąży i wzrostu organizmu, czemu towarzyszy aktywne włączenie białek do powstałych tkanek, a także podczas procesy zapalne. Aminokwasy zawierające siarkę, szczególnie w połączeniu z witaminami C i E, mają wyraźne działanie przeciwutleniające. Siarka, obok cynku i krzemu, decyduje o stanie funkcjonalnym włosów i skóry.
Chlor. Pierwiastek ten bierze udział w tworzeniu soku żołądkowego, tworzeniu osocza i aktywuje szereg enzymów. Ten składnik odżywczy łatwo wchłania się z jelit do krwi. Interesująca jest zdolność chloru do odkładania się w skórze, zatrzymywania w organizmie po spożyciu w nadmiarze i wydalania z potem w znacznych ilościach. Chlor jest wydalany z organizmu głównie poprzez mocz (90%) i pot.
Zaburzenia metabolizmu chloru prowadzą do rozwoju obrzęków, niewystarczającego wydzielania soku żołądkowego itp. Gwałtowny spadek zawartości chloru w organizmie może prowadzić do poważnego stanu, a nawet śmierci. Wzrost jego stężenia we krwi następuje przy odwodnieniu organizmu, a także przy upośledzeniu funkcji wydalniczej nerek.
Dzienne zapotrzebowanie na chlor wynosi około 5000 mg. Chlor przedostaje się do organizmu człowieka głównie w postaci chlorku sodu po dodaniu do żywności.
^
3. Mikroelementy, ich charakterystyka
Żelazo. Pierwiastek ten jest niezbędny do biosyntezy związków zapewniających oddychanie i hematopoezę; bierze udział w reakcjach immunobiologicznych i redoks; jest częścią cytoplazmy, jąder komórkowych i szeregu enzymów.
Asymilacji żelaza zapobiegają kwas szczawiowy i fityna. Do wchłaniania tego składnika odżywczego wymagana jest witamina B12. Kwas askorbinowy sprzyja również wchłanianiu żelaza, ponieważ żelazo jest wchłaniane w postaci jonu dwuwartościowego.
^ Brak żelaza w organizmie może prowadzić do rozwoju anemii, zakłócana jest wymiana gazowa i oddychanie komórkowe, czyli podstawowe procesy zapewniające życie. Do rozwoju stanów niedoboru żelaza sprzyjają: niewystarczająca podaż żelaza w organizmie w postaci strawnej, zmniejszona czynność wydzielnicza żołądka, niedobór witamin (zwłaszcza z grupy B) 12 , kwas foliowy i askorbinowy) oraz szereg chorób powodujących utratę krwi.
Zapotrzebowanie na żelazo u osoby dorosłej (14 mg/dzień) jest więcej niż pokrywane przez zwykłą dietę. Jednak spożywając chleb z drobnej mąki, która zawiera mało żelaza, mieszkańcy miast często doświadczają niedoborów żelaza. Należy wziąć pod uwagę, że produkty zbożowe bogate w fosforany i fitynę tworzą z żelazem słabo rozpuszczalne związki i ograniczają jego przyswajanie przez organizm.
Żelazo jest szeroko rozpowszechnionym pierwiastkiem. Występuje w podrobach, mięsie, jajach, fasoli, warzywach i jagodach. Jednakże żelazo w łatwo przyswajalnej formie występuje jedynie w produktach mięsnych, wątrobie (do 2000 mg/100 g produktu) i żółtku jaja.
Miedź. Miedź jest niezbędnym elementem metabolizmu człowieka, odgrywa rolę w tworzeniu czerwonych krwinek, uwalnianiu żelaza w tkankach oraz w rozwoju szkieletu, centralnego układu nerwowego i tkanki łącznej.
Ponieważ miedź jest szeroko rozpowszechniona w żywności, jest mało prawdopodobne, aby u ludzi – z wyjątkiem niemowląt karmionych wyłącznie nabiałem – kiedykolwiek wystąpiła niedożywienie związane z miedzią.
Spożywanie przez człowieka zbyt dużych dawek miedzi prowadzi do podrażnienia i korozji błon śluzowych, rozległego uszkodzenia naczyń włosowatych, uszkodzenia wątroby i nerek oraz podrażnienia ośrodkowego układu nerwowego. Dzienne zapotrzebowanie na ten pierwiastek wynosi około 2 mg. Źródła miedzi obejmują żywność, taką jak wątroba, żółtko jaja i zielone warzywa.
Jod. Jod jest niezbędnym pierwiastkiem biorącym udział w tworzeniu hormonu tyroksyny. W przypadku niedoboru jodu rozwija się wole - choroba tarczycy.
Zapotrzebowanie na jod waha się w granicach 100-150 mcg dziennie. Zawartość jodu w produktach spożywczych jest zazwyczaj niska (4-15 µg%). Najbogatsze w jod są owoce morza. Zatem w rybach morskich zawiera około 50 mcg/100 g, w wątrobie dorsza do 800, w wodorostach, w zależności od rodzaju i czasu zbioru – od 50 mcg do 70 000 mcg/100 g produktu. Musimy jednak wziąć pod uwagę, że podczas długotrwałego przechowywania i obróbki cieplnej żywności traci się znaczną część jodu (od 20 do 60%).
Zawartość jodu w produktach roślinnych i zwierzęcych lądowych silnie zależy od jego ilości w glebie. Na obszarach, gdzie w glebie jest mało jodu, jego zawartość w produktach spożywczych może być 10 - 100 razy mniejsza niż średnia. Dlatego w tych obszarach Aby zapobiec powstaniu wola, do soli kuchennej należy dodać niewielką ilość jodanu potasu (25 mg na 1 kg soli). Okres trwałości takiej jodowanej soli wynosi nie więcej niż 6 miesięcy, ponieważ podczas przechowywania soli jod stopniowo odparowuje.
Fluor. Przy braku tego pierwiastka rozwija się próchnica (zniszczenie szkliwa zębów). Nadmiar fluoru ma również negatywny wpływ na organizm, gdyż sole fluoru gromadząc się w kościach powodują zmiany w kolorze i kształcie zębów, osteochondrozę, a następnie zgrubienie stawów i ich unieruchomienie, wzrost kości. Różnica pomiędzy korzystną i szkodliwą dawką fluoru jest tak mała, że wielu badaczy sprzeciwia się fluoryzacji wody.
Fluor spożywany z wodą wchłania się prawie całkowicie, fluor zawarty w pożywieniu wchłania się w mniejszym stopniu. Wchłonięty fluor jest równomiernie rozprowadzany po całym organizmie. Zatrzymuje się głównie w szkielecie, a niewielka ilość odkłada się w tkance zęba. Fluor w dużych dawkach może powodować zaburzenia metabolizmu węglowodanów, lipidów, białek, a także metabolizmu witamin, enzymów i soli mineralnych.
W różnych krajach przeprowadzono szacunki dziennego spożycia fluoru w diecie; dla dorosłych wartość ta waha się od 0,2 do 3,1 mg, dla dzieci w wieku od 1 do 3 lat spożycie fluoru oszacowano na 0,5 mg/dzień.
Prawie wszystkie produkty spożywcze zawierają przynajmniej śladowe ilości tego pierwiastka. Wszystkie rodzaje roślinności zawierają pewną ilość fluoru, który pozyskują z gleby i wody. Wysoki poziom fluoru można znaleźć w niektórych produktach spożywczych, zwłaszcza rybach, niektórych warzywach i herbacie. Stosowanie fluoryzowanej wody w zakładach przetwórstwa spożywczego może często podwoić poziom fluoru w gotowych produktach.
Do zapobiegania i leczenia próchnicy stosuje się różne pasty do zębów, proszki, eliksiry, gumy do żucia itp., które zawierają dodatek fluoru, głównie w postaci nieorganicznej. Związki te są powszechnie dodawane do środków do czyszczenia zębów, zazwyczaj w stężeniach około 1 g/kg.
Chrom. Pierwiastek ten wydaje się niezbędny do metabolizmu glukozy i lipidów oraz wykorzystania aminokwasów przez niektóre układy. Jest również ważny w profilaktyce łagodnych postaci cukrzycy i miażdżycy u ludzi.
Chrom wchłania się zarówno z przewodu pokarmowego, jak i dróg oddechowych. Ilość wchłoniętego chromu nie jest taka sama dla każdego z tych systemów i zależy od formy chromu. Chrom trójwartościowy jest podstawową formą pierwiastka dla człowieka, chrom sześciowartościowy jest toksyczny. Chrom rozprowadzany jest po tkankach ludzkiego ciała w różnych, ale zazwyczaj niskich stężeniach. Poziom chromu we wszystkich tkankach z wyjątkiem płuc zmniejsza się wraz z wiekiem. Największe ilości chromu u człowieka gromadzą się w skórze, mięśniach i tkance tłuszczowej. Mechanizmy homeostatyczne, w tym mechanizmy transportu w wątrobie i jelitach, zapobiegają nadmiernemu gromadzeniu się chromu trójwartościowego. Chrom jest powoli wydalany z organizmu, głównie z moczem.
Obecnie za normalne uważa się spożywanie około 150 mg chromu dziennie. Jest szczególnie przydatny dla osób starszych, których organizm źle trawi węglowodany, a chrom wzmaga procesy metaboliczne tych właśnie związków. Chrom nieorganiczny jest słabo wchłaniany, znacznie łatwiej jest go w związkach organicznych, czyli w takiej postaci, w jakiej występuje w organizmach żywych.
Pokarmy różnią się znacznie zawartością chromu, wahającą się od 20 do 550 µg/kg. Bogatym źródłem chromu są drożdże piwne i wątroba (10-80 mcg/100 g). Pierwiastek ten w mniejszych ilościach występuje w obranych ziemniakach, wołowinie, świeżych warzywach, pieczywie razowym i serach.
Mangan. Mangan jest niezbędny jako kofaktor w wielu układach enzymatycznych; odgrywa rolę w prawidłowym funkcjonowaniu flawoprotein, w syntezie sulfonowanych mukopolisacharydów, cholesterolu, hemoglobiny i w wielu innych procesach metabolicznych. Ze spożytego manganu wchłaniane jest tylko około 3%.
Wchłanianie manganu jest ściśle powiązane z wchłanianiem żelaza. Zapotrzebowanie na mangan wynosi 0,2-0,3 mg na 1 kg masy ciała człowieka na dobę. Najwięcej manganu znajduje się w żurawinie i herbacie, nieco mniej w kasztanach, kakao, warzywach i owocach (100-200 mcg/100 g).
Bibliografia Stosunkowo niedawno nikiel został uznany za niezbędny pierwiastek śladowy. Obecnie ustalono jego rolę jako koenzymu w metabolizmie żelaza. Jednocześnie wzrostowi spożycia żelaza do organizmu towarzyszy wzrost zapotrzebowania na nikiel w diecie. Ponadto nikiel wspomaga wchłanianie miedzi, kolejnego pierwiastka niezbędnego do hematopoezy. Znaczenie niklu spożywczego lub niklu izolowanego z produktów naturalnych podkreśla fakt, że syntetyczne związki tego pierwiastka mają działanie rakotwórcze.
Nikiel występuje w większości produktów spożywczych, ale w stężeniach poniżej (a często znacznie poniżej) 1 mg/kg. Stwierdzono, że spożycie niklu w diecie waha się od mniej niż 200 do 900 µg/dzień. Normalna dieta dostarcza około 400 mcg/dzień. Wykazano, że zawartość niklu w winach i piwie wynosi odpowiednio 100 i 50 µg/l.
Cynk. Mikroelement ten, jako koenzym, bierze udział w szeregu reakcji biosyntezy białek (ponad 70) oraz metabolizmie kwasów nukleinowych (w tym w procesach replikacji i transkrypcji DNA), które przede wszystkim zapewniają wzrost i dojrzewanie organizmu. Jednocześnie cynk, obok manganu, jest specyficznym mikroelementem wpływającym na stan funkcji seksualnych, czyli na aktywność niektórych hormonów płciowych, spermatogenezę, rozwój męskich gonad i drugorzędne cechy płciowe. Ponadto ostatnio rozważano rolę cynku w zapobieganiu procesom przerostowym w gruczole krokowym.
Cynk wraz z siarką bierze udział w procesach wzrostu i odnowy skóry i włosów. Cynk, podobnie jak mangan i miedź, znacząco wpływa na postrzeganie smaku i zapachu. Cynk jest niezbędnym składnikiem cząsteczki insuliny, a jego poziom jest obniżony u pacjentów chorych na cukrzycę. Bardzo ważne jest, aby ten pierwiastek śladowy był koenzymem dehydrogenazy alkoholowej, która zapewnia metabolizm alkoholu etylowego. Jednocześnie poziom wchłaniania cynku w przewlekłym alkoholizmie jest znacznie zmniejszony. Tak zwana „ślepota nocna” (czyli zaburzenia widzenia w nocy) może rozwinąć się nie tylko przy braku witaminy A, ale także cynku. Cynk wraz z witaminą B 6 zapewnia metabolizm nienasyconych kwasów tłuszczowych i syntezę prostaglandyn.
Cynk jest bardzo ważny dla procesów trawienia i wchłaniania składników odżywczych. Tym samym cynk zapewnia syntezę najważniejszych enzymów trawiennych w trzustce, a także bierze udział w tworzeniu chylomikronów – cząsteczek transportowych, w których tłuszcze pochodzące z pożywienia mogą zostać wchłonięte do krwi. Cynk, obok witamin z grupy B, jest ważnym regulatorem funkcji układu nerwowego. W warunkach niedoboru cynku mogą wystąpić zaburzenia emocjonalne, chwiejność emocjonalna, drażliwość, a w bardzo ciężkich przypadkach dysfunkcja móżdżku. Wreszcie coraz więcej dowodów przemawia za udziałem cynku w procesach dojrzewania limfocytów i komórkowej odpowiedzi immunologicznej.
Dzienne zapotrzebowanie na cynk wynosi 8000-22000 mcg%. Jest całkiem zadowolona ze swojej zwykłej diety. Średnie dzienne spożycie cynku z samej wody pitnej wynosi około 400 mcg. Zawartość cynku w produktach spożywczych zwykle waha się w granicach 150-25000 µg%. Natomiast w wątrobie, mięsie i roślinach strączkowych osiąga 3000 - 5000 mcg%. Czasami u dzieci i młodzieży, które nie spożywają wystarczającej ilości produktów pochodzenia zwierzęcego, może wystąpić niedobór cynku.
Bibliografia Jeszcze w połowie XX wieku. Selen nie tylko nie był uwzględniany w nauce o żywieniu, ale był nawet uważany za bardzo toksyczny pierwiastek o właściwościach rakotwórczych. Jednak już w latach 60. stwierdzono, że Z braku selenu cierpi układ sercowo-naczyniowy, objawiającą się postępującą miażdżycą i osłabieniem mięśnia sercowego, a w stanach przewlekłego niedoboru selenu może rozwinąć się praktycznie nieuleczalna kardiomiopatia. Ostatnio na poziomie współczesnych badań potwierdziła się jedna z ważnych obserwacji starożytnej medycyny chińskiej, która na to wskazuje Odpowiednie zaopatrzenie organizmu w selen pomaga spowolnić proces starzenia i prowadzi do długowieczności . Warto zauważyć, że słynne lecznicze odmiany zielonej herbaty, dostarczane w celu zapewnienia zdrowia i długowieczności do pałaców cesarskich w starożytnych Chinach, uprawiano w tych górskich prowincjach, w których glebach obecnie określa się wysoką zawartość selenu za pomocą nowoczesne metody analityczne.
Po odkryciu selenu odkryto, że witamina E i selen działają na różne części tego samego procesu i ściśle się uzupełniają, to znaczy, że ich działanie przeciwutleniające gwałtownie wzrasta, gdy są stosowane razem. Synergia obu antyoksydantów jest szczególnie interesująca w kontekście działania przeciwnowotworowego. Tym samym wykazano, że podawanie preparatów selenu jednocześnie z witaminą E znacząco wzmagało działanie przeciwnowotworowe w stosunku do eksperymentalnych nowotworów.
Pobranie selenu z żywności zależy od warunków i charakteru spożywania żywności oraz zawartości selenu w produktach spożywczych. Warzywa i owoce są na ogół słabym źródłem selenu, w przeciwieństwie do zbóż, produktów zbożowych, mięsa (zwłaszcza podrobów) i owoców morza, które zawierają znaczne ilości selenu. zwykle znacznie większa niż 0,2 mg/kg w świeżej masie . Skład chemiczny gleby oraz zawartość w niej selenu w istotny sposób wpływają na ilość selenu w ziarnie, która waha się od 0,04 mg/kg do 21 mg/kg.
Molibden. Całkowita ilość molibdenu w organizmie dorosłego człowieka wynosi około 7 mg. Zawartość molibdenu we krwi wynosi około 0,5 mcg na 100 ml. Większe stężenia tego pierwiastka stwierdzono u ludzi zamieszkujących rejony, w których gleby są najbogatsze w związki tego metalu. Tym samym w niektórych regionach Armenii notowano częste przypadki dny moczanowej wśród mieszkańców jedzących głównie lokalne produkty, w których stwierdzono wyjątkowo wysoki poziom molibdenu. Jego zawartość w diecie mieszkańców tego obszaru wynosiła 10-15 mg. Na innych obszarach, gdzie przypadki dny moczanowej były mniej powszechne, ludzie otrzymywali jedynie 1-2 mg molibdenu dziennie z pożywieniem.
Molibden jest integralną częścią wielu enzymów, takich jak oksydaza ksantynowa, oksydaza aldehydowa i oksydaza siarczanowa. Wiadomo, że molibden hamuje rozwój próchnicy.
Szacowane dzienne zapotrzebowanie na molibden wynosi 2 mcg na 1 kg masy ciała. W Rosji dzienne spożycie molibdenu wynosi 0,27 mg.
Najbogatsze w molibden są różne rodzaje warzyw (na przykład rośliny strączkowe) i narządy wewnętrzne zwierząt.
Kobalt. Biologiczne działanie kobaltu jest znane od 1948 roku, kiedy naukowcy Rickes i Smith odkryli, że atom kobaltu zajmuje centralne miejsce w cząsteczce witaminy B 12. Maksymalne stężenie kobaltu w tkankach wynosi około 100 mcg/kg. Całkowita zawartość kobaltu w organizmie dorosłego człowieka wynosi 5 mg. Człowiek otrzymuje dziennie 5,63 -7,94 mcg kobaltu z pożywieniem, z czego 73 - 97% jest wchłaniane.
Średnie dzienne zapotrzebowanie na kobalt wynosi 60 mcg na 1 kg masy ciała. Uważa się, że dana osoba potrzebuje kobaltu tylko w postaci cyjanokobalaminy (witaminy B 12). W niektórych krajach związki kobaltu stosuje się jako dodatek do żywności w piwie w celu stabilizacji piany. Okazało się jednak, że dodatek ten był przyczyną chorób serca wśród konsumentów piwa. Dlatego obecnie zarzucono stosowanie związków kobaltu w postaci dodatków do żywności.
^
4 Wpływ obróbki technologicznej na skład mineralny produktów spożywczych
Podczas przetwarzania surowców spożywczych z reguły zmniejsza się zawartość substancji mineralnych (z wyjątkiem Na, dodawanego w postaci soli kuchennej). W produktach roślinnych są one tracone wraz z odpadami. Tym samym zmniejsza się zawartość szeregu makro-, a zwłaszcza mikroelementów przy otrzymywaniu zbóż i mąki po obróbce ziarna, gdyż usunięte łupiny i zarodki zawierają więcej tych składników niż w całym ziarnie. Poniżej przedstawiono analizę porównawczą składu mineralnego mąki pszennej premium i mąki pełnoziarnistej (zawartość pierwiastków podano w mg/100 g produktu):
Przykładowo, ziarna pszenicy i żyta zawierają średnio około 1,7% pierwiastków popiołu, natomiast mąka, w zależności od odmiany, waha się od 0,5 (w najwyższej klasie) do 1,5% (w tapecie). Podczas obierania warzyw i ziemniaków traci się od 10 do 30% minerałów. Jeśli zostaną poddane gotowaniu na gorąco, to w zależności od technologii (gotowanie, smażenie, duszenie) traci się kolejne 5 do 30%.
Mięso, ryby i produkty drobiowe tracą przede wszystkim makroelementy, takie jak wapń i fosfor, gdy miąższ zostaje oddzielony od kości.
Podczas gotowania termicznego (gotowanie, smażenie, duszenie) mięso traci od 5 do 50% składników mineralnych. Jeśli jednak przetwarzanie odbywa się w obecności kości zawierających dużo wapnia, wówczas możliwe jest zwiększenie zawartości wapnia w gotowanych produktach mięsnych o 20%.
W procesie technologicznym, ze względu na niewystarczająco wysokiej jakości sprzęt, pewna ilość mikroelementów może przedostać się do produktu końcowego. Tak przy pieczeniu chleba podczas przygotowywania ciasta na skutek kontaktu ciasta z urządzeniami zawartość żelaza może wzrosnąć o 30%. Proces ten jest niepożądany, ponieważ toksyczne pierwiastki zawarte w metalu jako zanieczyszczenia mogą również przedostawać się do produktu razem z żelazem. Podczas przechowywania konserw w prefabrykowanych (tj. lutowanych) puszkach cynowych ze źle wykonanym lutem lub w przypadku uszkodzenia warstwy lakieru ochronnego do produktu mogą przedostać się wysoce toksyczne pierwiastki, takie jak ołów, kadm i cyna.
Należy zaznaczyć, że wiele metali, takich jak żelazo i miedź, nawet w małych stężeniach może powodować niepożądane utlenianie produktów. Ich katalityczne zdolności utleniające są szczególnie wyraźne w odniesieniu do tłuszczów i produktów tłuszczowych. I tak np. gdy podczas długotrwałego przechowywania masła i margaryn stężenie żelaza przekracza 1,5 mg/kg, a miedzi 0,4 mg/kg, metale te powodują jełczenie produktów. Podczas przechowywania napojów w obecności żelaza powyżej 5 mg/l i miedzi powyżej 1 mg/l, w pewnych warunkach często można zaobserwować zmętnienie napojów.
^
5. Metody oznaczania minerałów
Do analizy substancji mineralnych stosuje się głównie metody fizykochemiczne – optyczne i elektrochemiczne.
Prawie wszystkie z tych metod wymagają specjalnego przygotowania próbek do analizy, które polega na wstępnej mineralizacji obiektu badań. Mineralizację można przeprowadzić na dwa sposoby: „na sucho” i „na mokro”. Mineralizacja „na sucho” polega na zwęgleniu, spaleniu i kalcynacji badanej próbki w określonych warunkach. Mineralizacja „mokra” polega również na traktowaniu obiektu badawczego stężonymi kwasami (najczęściej HNO 3 i H 2 SO 4).
^ Spektralne metody analizy.
Fotoelektrokolorymetria to analiza polegająca na pomiarze absorpcji promieniowania monochromatycznego w widzialnym obszarze widma przez roztwory barwne. Pomiary przeprowadza się za pomocą fotoelektrokolorymetrów wyposażonych w wąskopasmowe filtry światła. Jeżeli substancja badana nie jest zabarwiona, należy ją przekształcić w związek barwny w drodze reakcji chemicznej z określonymi odczynnikami (fotometryczna reakcja analityczna).
Spektrofotometria to metoda analizy oparta na pomiarze absorpcji promieniowania monochromatycznego w obszarach widma ultrafioletowego, widzialnego i podczerwonego. Pomiary takie przeprowadza się za pomocą spektrofotometrów, w których jako monochromatyzatory stosuje się pryzmaty dyspersyjne i siatki dyfrakcyjne.
Analizę ilościową interesującego jonu przeprowadza się zwykle przy użyciu metody wykresu kalibracyjnego.
Analiza widmowa emisji. Metody analizy widma emisyjnego opierają się na pomiarze długości fali, natężenia i innych właściwości światła emitowanego przez atomy i jony substancji w stanie gazowym. Analiza widma emisyjnego pozwala określić skład pierwiastkowy substancji nieorganicznych i organicznych.
Intensywność linii widmowej zależy od liczby wzbudzonych atomów w źródle wzbudzenia, która zależy nie tylko od stężenia pierwiastka w próbce, ale także od warunków wzbudzenia. Przy stabilnej pracy źródła wzbudzenia zależność pomiędzy natężeniem linii widmowej a stężeniem pierwiastka (o ile jest odpowiednio niskie) ma charakter liniowy, tzn. w tym przypadku analizę ilościową można przeprowadzić również metodą wykresu kalibracyjnego .
Najczęściej stosowanymi źródłami wzbudzenia są łuk elektryczny, iskra i płomień. Temperatura łuku osiąga 5000 - 6000°C. W łuku można uzyskać widmo prawie wszystkich pierwiastków. Podczas wyładowania iskrowego powstaje temperatura 7000 - 10000°C i wszystkie elementy zostają wzbudzone. Płomień wytwarza dość jasne i stabilne widmo emisyjne. Metoda analizy wykorzystująca płomień jako źródło wzbudzenia nazywana jest analizą emisji płomienia. Metodą tą oznacza się ponad czterdzieści pierwiastków (alkalia i ziemie alkaliczne, Cu 2, Mn 2 itp.).
^ Atomowa spektroskopia absorpcyjna . Metoda opiera się na zdolności wolnych atomów pierwiastków znajdujących się w gazach płomieniowych do pochłaniania energii świetlnej o długościach fal charakterystycznych dla każdego pierwiastka.
W atomowej spektroskopii absorpcyjnej możliwość nakładania się linii widmowych różnych pierwiastków jest prawie całkowicie wykluczona, ponieważ ich liczba w widmie jest znacznie mniejsza niż w spektroskopii emisyjnej.
Spadek natężenia promieniowania rezonansowego w warunkach atomowej spektroskopii absorpcyjnej podlega wykładniczemu prawu spadku natężenia w zależności od grubości warstwy i stężenia substancji, podobnemu do prawa Bouguera-Lamberta-Beera
Stałość grubości warstwy pochłaniającej światło (płomień) osiągana jest za pomocą specjalnie zaprojektowanych palników. Metody analizy spektralnej absorpcji atomowej znajdują szerokie zastosowanie do analizy niemal każdego obiektu technicznego lub przyrodniczego, szczególnie w przypadkach, gdy konieczne jest oznaczenie małych ilości pierwiastków.
Dla ponad 70 pierwiastków opracowano metody oznaczania absorpcji atomowej.
^ 2. Elektrochemiczne metody analizy.
Jonometria. Metoda służy do oznaczania jonów K ,Na , Ok 2 , Mn 2 , F - , I - , kl - itp.
Metoda opiera się na zastosowaniu elektrod jonoselektywnych, których membrana jest przepuszczalna dla określonego rodzaju jonów (stąd z reguły wysoka selektywność metody).
Ilościową zawartość oznaczanego jonu przeprowadza się albo za pomocą wykresu kalibracyjnego wykreślonego we współrzędnych E – pC, albo metodą addycji. Do oznaczania jonów w złożonych układach zawierających duże stężenia substancji obcych zaleca się metodę addycji wzorcowej.
Polarografia. Do oznaczania pierwiastków toksycznych (rtęć, kadm, ołów, miedź, żelazo) wykorzystuje się metodę polarografii prądem przemiennym.
Metoda opiera się na badaniu krzywych prąd-napięcie uzyskanych podczas elektrolizy substancji elektroutleniającej lub elektroredukującej. Jako elektrodę wskaźnikową w polarografii stosuje się najczęściej elektrodę kroplową rtęciową, czasami mikroelektrody stałe – platynowe, grafitowe. Jako elektrodę odniesienia stosuje się rtęć wylewaną na dno elektrolizera lub nasycone półogniwo kalomelowe.
Wraz ze wzrostem napięcia następuje moment, w którym wszystkie jony dostające się do elektrody na skutek dyfuzji są natychmiast rozładowywane, a ich stężenie w warstwie przyelektrodowej staje się stałe i praktycznie równe zeru. Prąd płynący w obwodzie w tym czasie nazywany jest ograniczającym prądem dyfuzyjnym.
Ilościowa analiza polarograficzna opiera się na wykorzystaniu wprost proporcjonalnej zależności wielkości prądu dyfuzyjnego od stężenia oznaczanego pierwiastka.
^ ELEMENTY MINERALNE
Pierwiastki mineralne (popiół) występują w produktach spożywczych w postaci związków organicznych i nieorganicznych. Występują w wielu produktach organicznych
substancje różnych klas - białka, tłuszcze, glikozydy, enzymy itp. Zwykle składniki mineralne oznacza się w popiele po spaleniu produktów spożywczych, ponieważ dość trudno jest dokładnie określić, jakie substancje i w jakiej ilości te pierwiastki zawierają.
Rola pierwiastków mineralnych w życiu człowieka, zwierząt i roślin jest ogromna: wszystkie procesy fizjologiczne w organizmach żywych zachodzą z udziałem tych pierwiastków. Zatem w organizmie człowieka i zwierzęcia pierwiastki mineralne biorą udział w procesach plastycznych, tworzeniu i budowie tkanek, w metabolizmie wody, w utrzymaniu ciśnienia osmotycznego krwi i innych płynów ustrojowych, w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie, są częścią kompleksu substancji tworzących żywe komórki protoplazmy, część niektórych gruczołów dokrewnych itp.
Skład mineralny organizmów zmienia się wraz z wiekiem; Wraz z wiekiem obserwuje się mineralizację organizmów. Zatem noworodki zawierają około 34 g minerałów na 1 kg masy ciała, u osoby dorosłej zawartość tych substancji wzrasta do 43 g i więcej.
W organizmie człowieka i zwierzęcia odkryto ponad 70 pierwiastków mineralnych. Wiele procesów enzymatycznych zachodzących w różnych tkankach organizmu wymaga udziału szeregu pierwiastków mineralnych. Zatem do przemiany kwasu pirogronowego w kwas octowy lub glukozy w fruktozę lub fosfoglicerolu w glukozo-6-mannozę-6- i fruktozo-6-fosforan niezbędny jest udział jonów magnezu. Jony wapnia hamują rozwój tego procesu.
Minerały są nierównomiernie rozmieszczone w tkankach ludzkiego ciała. W tkankach twardych dominują pierwiastki dwuwartościowe: wapń (Ca) i magnez (Mg), natomiast w tkankach miękkich dominują pierwiastki jednowartościowe: potas (K) i sód (Na). Ponadto dużo fosforu (P) gromadzi się w tkankach stałych, głównie w postaci soli fosforanowych. Jeśli w pożywieniu brakuje minerałów, związki te są usuwane z organizmu, a prawidłowy metabolizm zostaje zakłócony.
Substancje mineralne rozpuszczone w osoczu krwi, płynach międzykomórkowych i innych płynach ustrojowych wytwarzają określone ciśnienie osmotyczne, które zależy od stężenia molowego substancji rozpuszczonych w płynie. Sole w większym stopniu zwiększają ciśnienie osmotyczne
stopni niż nieelektrolity przy tym samym stężeniu molowym, ponieważ sole dysocjują, tworząc jony. Ciśnienie osmotyczne zależy od całkowitej ilości niezdysocjowanych cząsteczek i jonów. Ciśnienie osmotyczne krwi, limfy i płynu międzykomórkowego organizmu człowieka i zwierzęcia zależy głównie od rozpuszczonej w nich soli kuchennej (NaCl).
Ciśnienie osmotyczne w płynach ustrojowych wpływa na dystrybucję wody i substancji rozpuszczonych w tkankach. U zwierząt wyższych ciśnienie osmotyczne jest stałe i wynosi 7,5 - 9,0 atm. Utrzymanie stałego ciśnienia osmotycznego zapewnia aktywność narządów wydalniczych, głównie nerek i gruczołów potowych.
Przedostanie się soli mineralnych do krwi prowadzi do przedostania się wody międzykomórkowej do krwi, w związku z czym stężenie soli we krwi maleje. Nadmiar wody i soli jest następnie usuwany przez nerki. Spadek wody w tkankach, działając odruchowo na ośrodki nerwowe, powoduje pragnienie.
Normalne funkcjonowanie organizmu ludzkiego może nastąpić tylko przy określonych właściwościach płynów międzykomórkowych i śródmiąższowych. W tej stałości środowiska ważną rolę odgrywa równowaga kwasowo-zasadowa, w której odczyn krwi, limfy i innych płynów ustrojowych jest zbliżony do obojętnego. Równowaga kwasowo-zasadowa utrzymywana jest dzięki złożonemu systemowi regulatorów, połączonych w jedną całość przez centralny układ nerwowy. Takimi regulatorami są układy buforowe krwi, wymiana tlenu i dwutlenku węgla, dwutlenku węgla i soli chlorkowych, funkcje wydalnicze nerek, płuc, gruczołów potowych itp.
W procesie złożonych przemian w organizmie człowieka pokarmy bogate w wapń, magnez, sód czy potas mogą powstawać związki zasadowe. Źródła pierwiastków alkaliotwórczych obejmują owoce, warzywa, rośliny strączkowe, mleko i fermentowane produkty mleczne.
Inne produkty spożywcze, takie jak mięso, ryby, jaja, sery, pieczywo, płatki zbożowe, makarony, w procesie przemian w organizmie człowieka wytwarzają związki kwasowe.
Charakter odżywiania może wpływać na zmiany równowagi kwasowo-zasadowej w tkankach organizmu człowieka. Równowaga kwasowo-zasadowa często przesuwa się > w stronę kwasowości. W wyniku ostrej zmiany
dopuszczalne maksymalne normy zawartości popiołu, a przy ocenie takich produktów określa się ich ilość.
Zwykle rozróżnia się dwa pojęcia - „popiół całkowity (surowy)” i „popiół czysty”. Pojęcie „popiół całkowity” oznacza sumę pierwiastków mineralnych lub ich tlenków wchodzących w skład struktury chemicznej produktów spożywczych, a także tych, które zostały dodane do produktu podczas jego wytwarzania lub przypadkowo wprowadzone jako zanieczyszczenia. „Czysty popiół” oznacza sumę pierwiastki mineralne lub ich tlenki bez zanieczyszczeń.
Zawartość popiołu w produkcie określa się poprzez spalanie. W tym celu próbkę najpierw ostrożnie spala się, a następnie kalcynuje do stałej masy. Zwiększona w stosunku do normy ilość popiołu wskazuje na zanieczyszczenie produktu piaskiem, cząstkami metalu i ziemią.
Aby określić „czysty popiół”, powstały popiół traktuje się 10% kwasem solnym. W takim przypadku „czysty popiół” rozpuszcza się w kwasie solnym, a pozostałość będzie wskazywać na obecność obcych zanieczyszczeń nieorganicznych w produkcie. Tak więc ten produkt zawiera zwiększoną ilość popiołu z powodu obcych zanieczyszczeń mineralnych w tym produkcie, jeśli pomidory zostaną źle umyte przed przetwarzaniem lub w skrobi ziemniaczanej, jeśli bulwy nie zostaną odpowiednio umyte.
Wapń w organizmie człowieka występuje w tkance kostnej i zębach – około 99%. Pozostała część wapnia dostaje się do krwi w postaci jonów i wiąże się z białkami i innymi związkami.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na wapń wynosi 0,8-1,0 g. Zwiększonej ilości wapnia potrzebują kobiety w ciąży i karmiące piersią, do 1,5-2 g dziennie, a także dzieci, u których wapń jest intensywnie wykorzystywany do budowy kości. Brak wapnia powoduje deformację szkieletu, łamliwość kości i zanik mięśni w organizmie. Wapń charakteryzuje się tą osobliwością, że nawet przy braku go w pożywieniu jest nadal wydalany z organizmu w znacznych ilościach.
W produktach spożywczych wapń występuje w postaci soli chlorkowo-fosforanowych i szczawianowych, a także w połączeniu z kwasami tłuszczowymi, białkami itp.
Wszystkie związki wapnia, z wyjątkiem CaC!a, są trudno rozpuszczalne w wodzie i przez to słabo wchłaniane
przez ludzkie ciało. Nierozpuszczalne związki wapnia częściowo przechodzą z pożywienia do roztworu w żołądku pod wpływem kwasu solnego zawartego w soku żołądkowym. Strawność wapnia w produktach spożywczych przez organizm człowieka zależy w dużej mierze od obecności w żywności fosforanów, tłuszczów, związków magnezu itp. Zatem strawność wapnia jest najwyższa, gdy stosunek wapnia do fosforu w żywności I; 1,5 lub 1: 2. Zwiększona ilość fosforu w żywności w porównaniu do wskazanych proporcji prowadzi do gwałtownego zmniejszenia wchłaniania wapnia. Nadmiar magnezu wpływa również niekorzystnie na wchłanianie wapnia przez organizm człowieka. Związki wapnia z kwasem inozytolowo-fosforowym, który występuje w znacznych ilościach w ziarnach zbóż i ich przetworach, mają zdecydowanie negatywny wpływ na strawność wapnia.
Witamina D odgrywa bardzo ważną rolę we wchłanianiu wapnia, co sprzyja przedostawaniu się soli wapnia i fosforu z jelit do krwi i odkładaniu się w kościach w postaci fosforanu wapnia.
Zawartość wapnia w niektórych produktach spożywczych kształtuje się następująco (mg%): w chudym mięsie – 7; w jajach - 54; w mleku - 118; w serze - 930; w twarogu - 140; w płatkach owsianych - 65; w mące pszennej - 15; w ryżu - 9; w jabłkach - 7; w pomarańczach - 45; w orzechach włoskich -89; w burakach - 29; w kalafiorze - 89; w białej kapuście - 45; w marchewce - 56; w ziemniakach - 14. Z powyższych danych wynika, że najważniejszym źródłem wapnia dla człowieka są produkty mleczne. Wapń pochodzący z produktów mlecznych, a także warzyw i owoców jest związkiem łatwo przyswajalnym.
Magnezu w organizmie człowieka jest 30-35 razy mniej niż wapnia, ale jest on bardzo ważny. Większość magnezu znajduje się w tkance kostnej. Magnez odgrywa szczególną rolę w roślinach niosących chlorofil, gdzie jest częścią cząsteczki chlorofilu. Podobnie jak wapń, magnez tworzy słabo rozpuszczalne związki. Magnez jest szczególnie trudno przyswajalny w obecności jonu BO$.
Zawartość magnezu w niektórych produktach spożywczych jest następująca (mg%): w fasoli – 139; w płatkach owsianych - 133; w groszku - 107; w proso - 87; w chlebie pszennym - 30; w ziemniakach - 28; w marchewce - 21; w białej kapuście - 12; w jabłkach - 8; w cytrynach - 7; w wołowinie - 15; w jajach - 11; w mleku - 12. W związku z tym magnez 2*35 występuje w największych ilościach w produktach zbożowych i roślinach strączkowych.
Zapotrzebowanie osoby dorosłej na magnez wynosi 400 mg dziennie.
Sód występuje powszechnie w żywności, zwłaszcza pochodzenia zwierzęcego. Głównym źródłem sodu dla organizmu człowieka jest NaCt (sól kuchenna). Sód odgrywa ważną rolę w procesach metabolizmu wewnątrzkomórkowego i międzytkankowego. Około 90% ciśnienia osmotycznego osocza krwi zależy od zawartości w nim NaCl. Zazwyczaj w litrze ludzkiego osocza krwi rozpuszcza się 3,3 g sodu. NaC! odgrywa także ważną rolę w regulacji gospodarki wodnej organizmu. Jony sodu powodują pęcznienie koloidów tkankowych i tym samym przyczyniają się do zatrzymywania związanej wody w organizmie. Z ciała NaC! wydalany głównie z moczem i potem. Przy intensywnej pracy i spożywaniu płynów człowiek traci do 3-5 litrów potu, co w 99,5% składa się z wody. W suchej masie potu główną część stanowi NaGI.
Sól kuchenna dostająca się do organizmu człowieka z pożywieniem uzupełnia zużycie NaCl we krwi i służy do tworzenia kwasu solnego w soku żołądkowym, a także do syntezy NaHCO3 przez gruczoł trzustkowy. Obecność NaHCO3 wyjaśnia zasadowy odczyn soku trzustkowego, niezbędny do rozkładu białek spożywczych przez enzym trypsynę.
Dzienne zapotrzebowanie na sód osoby dorosłej wynosi 4-6 g, co odpowiada 10-15 g soli kuchennej. Regularne racje żywnościowe populacji zawierają wystarczającą ilość sodu, ponieważ sól kuchenna jest dodawana do żywności.
Potas występuje stale i w znacznych ilościach w produktach spożywczych, zwłaszcza pochodzenia roślinnego.W popiele roślinnym zawartość potasu przekracza czasami ponad 50% jego masy.
W organizmie człowieka potas bierze udział w reakcjach enzymatycznych oraz tworzeniu układów buforowych zapobiegających zmianom w odczynach środowiska. Potas zmniejsza
zmniejszają zdolność białek do zatrzymywania wody, zmniejszając ich hydro(litość), a tym samym wspomagają wydalanie wody i sodu z organizmu, dlatego potas można uznać za pewnego fizjologicznego antagonistę sodu.
Dzienne zapotrzebowanie na potas u osoby dorosłej wynosi 3-5 g.
Żelazo jest szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Zazwyczaj prawie wszystkie naturalne produkty spożywcze zawierają żelazo, ale w małych ilościach.
W organizmach ludzi i zwierząt żelazo wchodzi w skład najważniejszych związków organicznych - hemoglobiny we krwi, mioglobiny, niektórych enzymów - katalazy, peroksydazy, oksydazy cytochromowej itp. Hemoglobina we krwi zawiera 2A, żelazo występujące w organizmie. Zauważalne ilości żelaza znajdują się w śledzionie i wątrobie. Żelazo ma zdolność kumulowania się w organizmie. Hemoglobina we krwi ulega zniszczeniu w procesie czynności życiowych, a uwolnione w tym procesie żelazo może zostać ponownie wykorzystane przez organizm do wytworzenia hemoglobiny.
Żelazo zawarte w owocach i warzywach jest dobrze przyswajalne przez organizm człowieka, natomiast większość żelaza w produktach zbożowych występuje w formie niestrawnej dla organizmu.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na żelazo wynosi 15 mg.
L lub r jest zawarty w naturalnej żywności w małych ilościach. Produkty pochodzenia roślinnego zawierają niewiele chloru, natomiast produkty pochodzenia zwierzęcego zawierają go nieco więcej. Zatem zawartość chloru w wołowinie wynosi 76 mg%, w mleku - 106, w jajach -
37106, w serze – 880, w prosze – 19, w ziemniakach – 54, w jabłkach – 5 mg%.
Zawartość chloru jest znacząca we krwi i innych płynach ustrojowych, a także w skórze, płucach i nerkach. Chlor w organizmie występuje w stanie zjonizowanym w postaci anionów soli sodu, potasu, wapnia, magnezu i manganu. Związki chloru zawarte w produktach spożywczych są dobrze rozpuszczalne i łatwo wchłaniane w jelitach człowieka. Aniony chloru wraz z kationami sodu odgrywają ważną rolę w tworzeniu i regulacji ciśnienia osmotycznego krwi i innych płynów ustrojowych. Sole chlorowe zapewniają tworzenie kwasu solnego przez błonę śluzową żołądka.
Podstawowe zapotrzebowanie człowieka na chlor zaspokaja chlorek sodu, który dodawany jest do żywności w postaci soli.
Całkowita ilość chlorku sodu w organizmie człowieka wynosi zwykle 10-15 g, jednak w przypadku spożywania pokarmów bogatych w sole chloru zawartość chloru w organizmie człowieka może osiągnąć większą ilość. Dzienne zapotrzebowanie człowieka na chlor wynosi 5-7 g.
Siarka w największych ilościach występuje w produktach zbożowych, roślinach strączkowych, produktach mlecznych, mięsie, rybach, a zwłaszcza jajach. Jest częścią prawie wszystkich białek ludzkiego ciała i jest szczególnie bogaty w aminokwasy - cystynę, metioninę. Metabolizm siarki w organizmie polega głównie na jej przemianie do wskazanych aminokwasów. Bierze także udział w tworzeniu witaminy Br (tiaminy), insuliny i niektórych innych związków. Dużo siarki jest w proteinoidach tkanek podporowych, na przykład w keratynie włosów, paznokci itp.
Podczas utleniania związków w organizmie znaczna część siarki jest wydalana z moczem w postaci soli kwasu siarkowego.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na siarkę podczas umiarkowanej pracy wynosi około 1 g.
Jod zawarty jest w organizmie zdrowego człowieka o masie ciała 70 kg w ilości około 25 mg. Połowa tej ilości znajduje się w tarczycy, a reszta w tkance mięśniowej i kostnej oraz we krwi. Jod związków nieorganicznych w tarczycy zastępuje się związkami organicznymi - tyroksyną, dijodotyroksyną, trójjodotyroksyną. Jod jest szybko wchłaniany przez tarczycę i już kilka godzin po wejściu do niej przekształca się w substancję organiczną
znajomości. Związki te stymulują procesy metaboliczne w organizmie. Gdy niewystarczająca ilość jodu dostanie się do organizmu wraz z pożywieniem, czynność tarczycy zostaje zakłócona i rozwija się poważna choroba zwana wolem endemicznym.
Najwięcej jodu znajduje się w produktach roślinnych i zwierzęcych obszarów przybrzeżnych, gdzie jest on skoncentrowany w wodzie morskiej, powietrzu i glebie obszarów przybrzeżnych. Niewiele jodu gromadzi się w roślinach i organizmach zwierzęcych na obszarach górskich lub obszarach oddalonych od wybrzeża morskiego.
Zawartość jodu w produktach zbożowych, warzywach i rybach słodkowodnych nie przekracza 5-8 mcg na 100 g surowca. Wołowina, jajka, masło i owoce mają wyższą zawartość jodu. Najwięcej jodu zawierają wodorosty, ryby morskie i olej rybny. Owoce Feijoa rosnące na wybrzeżu Morza Czarnego w Gruzji gromadzą aż 390 mcg jodu na 100 g masy owoców, czyli znacznie więcej niż zawartość tego pierwiastka w innych owocach i warzywach.
Na obszarach, gdzie produkty spożywcze zawierają niewystarczającą ilość jodu, do soli kuchennej dodaje się jodek potasu w ilości 25 g K1 na tonę soli kuchennej. Przy normalnej diecie osoba spożywa 200 mcg jodu dziennie wraz z solą jodowaną. Jednak podczas przechowywania soli jodowanej jod stopniowo odparowuje, dlatego po 6 miesiącach sól jodowana sprzedawana jest jako zwykła sól kuchenna.
Dzienne zapotrzebowanie człowieka na jod wynosi 100-260 mcg.
Fluor odgrywa ważną rolę w procesach plastycznych podczas tworzenia tkanki kostnej i szkliwa zębów. Najwięcej fluoru koncentruje się w kościach – 200-490 mg/kg i zębach – 240-560 mg/kg.
Woda wydaje się być głównym źródłem fluoru w organizmie człowieka, a fluor Dody wchłania się lepiej niż fluor z pożywienia. Zawartość fluoru w wodzie pitnej waha się od 1 do 1,5 mg/l. Często wpływa na to brak fluoru w wodzie
39nne na rozwój chorób zębów, zwanych próchnicą. Nadmiar fluoru w wodzie powoduje fluorozę, która zaburza prawidłową strukturę zębów, pojawiają się przebarwienia na szkliwie i zwiększa łamliwość zębów. Szczególnie dzieci cierpią z powodu braku lub nadmiaru fluoru.
Nie ustalono jeszcze dziennego zapotrzebowania człowieka na fluor. Uważa się, że optymalna dla zdrowia ilość fluoru w wodzie pitnej powinna wynosić 0,5-1,2 mg/l.
Miedź w organizmie zwierzęcia, obok żelaza, odgrywa ważną rolę w procesach hematopoezy, stymuluje procesy oksydacyjne i tym samym jest powiązana z metabolizmem żelaza. Wchodzi w skład enzymów (laktazy, oksydazy askorbinianowej, oksydazy cytochromowej itp.) jako składnik metaliczny.
W roślinach miedź wzmaga procesy oksydacyjne, przyspiesza wzrost i zwiększa plonowanie wielu roślin uprawnych.
W tych małych ilościach, w jakich miedź występuje w produktach naturalnych, nie powoduje ona szkody dla organizmu ludzkiego. Jednak zwiększone ilości miedzi mogą powodować zatrucie. Zatem jednoczesne spożycie 77-120 mg miedzi może powodować nudności, wymioty, a czasami biegunkę. Dlatego zawartość miedzi w produktach spożywczych regulują aktualne przepisy Ministerstwa Zdrowia ZSRR. Na 1 kg produktu, w zależności od zawartości substancji suchych, dopuszcza się od 5 do 30 mg miedzi. Zatem w koncentracie pomidorowym zawartość miedzi nie powinna przekraczać 30 mg/kg, w przecierze pomidorowym – 15-20, w warzywach konserwowych – 10, w dżemie i marmoladzie – 10, w kompotach owocowych – 5 mg/kg.
Miedź może przedostać się do produktów spożywczych podczas ich wytwarzania - z miedzianych części sprzętu, podczas traktowania winnic pestycydami zawierającymi miedź itp.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na miedź wynosi 2 mg.
Cynk występuje we wszystkich tkankach zwierząt i roślin. Z brakiem cynku w ciałach młodych
U roślin ich wzrost jest opóźniony, a przy jego braku w glebie powstają choroby wielu roślin, co często prowadzi do ich śmierci.
Cynk wchodzi w skład wielu enzymów, a jego rola jest szczególnie ważna w cząsteczce enzymu anhydrazy węglanowej, która bierze udział w wiązaniu i usuwaniu dwutlenku węgla z organizmu zwierzęcia. Cynk jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania hormonów przysadki mózgowej, nadnerczy i trzustki. Wpływa także na metabolizm tłuszczów, usprawniając ich rozkład i zapobiegając stłuszczeniu wątroby.
Cynk zawarty w produktach spożywczych w większych ilościach może powodować zatrucie. Żywność kwaśna i tłusta rozpuszcza metaliczny cynk, dlatego gotowanie lub przechowywanie żywności w sprzęcie lub przyborach cynkowych jest niedopuszczalne. Zatrucie cynkiem jest podobne do zatrucia miedzią, ale jest cięższe i towarzyszy mu pieczenie i ból w jamie ustnej i żołądku, wymioty, biegunka i osłabienie serca. Naczynia cynkowe są dozwolone wyłącznie do przechowywania zimnej wody pitnej, ponieważ w tym przypadku rozpuszczalność cynku jest znikoma.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na cynk wynosi 10-15 mg. Zwiększone zapotrzebowanie na cynk obserwuje się w okresie wzrostu i dojrzewania. Przy normalnej diecie osoba otrzymuje wystarczającą ilość cynku z pożywienia.
Ołów występuje w żywności zwierzęcej i roślinnej w bardzo małych ilościach. Zatem w jabłkach, gruszkach, winogronach, truskawkach zawartość ołowiu wynosi około 0,1 mg na 1 kg produktu, w mleku - 0,8, w mięsie - 0,05, u jesiotra - 0,06 mg na 1 kg.
Ołów jest metalem trującym dla człowieka, ma zdolność kumulowania się w organizmie, głównie w wątrobie, powodując ciężkie i przewlekłe zatrucia.
Przy dziennym spożyciu 2-4 mg ołowiu w pożywieniu, objawy zatrucia ołowiem mogą pojawić się już po kilku miesiącach.
41 Zanieczyszczenie żywności ołowiem może pochodzić z naczyń kuchennych, lutów, glazury, sprzętu, a także z insektycydów zawierających ołów. Najczęściej do zatrucia ołowiem dochodzi, gdy żywność jest przechowywana w naczyniach ceramicznych, które nie są dobrze pokryte szkliwem ołowiowym.
Ze względu na wysoką toksyczność, zawartość ołowiu w produktach spożywczych jest niedopuszczalna.
Cyna występuje w produktach spożywczych w niewielkich ilościach. Zatem w wątrobie byka i owcy stwierdzono 0,14 mg/kg cyny, 0,003 w nerkach, 0,63 w płucach i 0,019 mg/kg w mózgu.
Cyna nie jest metalem tak toksycznym jak ołów, cynk czy miedź, dlatego jest dozwolona w ograniczonych ilościach na wyposażeniu przedsiębiorstw spożywczych, a także do cynowania powierzchni cyny, z której przygotowywane są puszki, chroniąc ją przed korozją. Jednak często podczas długotrwałego przechowywania konserw w puszkach masa produktu wchodzi w interakcję z cynową powłoką cyny, w wyniku czego tworzą się sole cynowe kwasów organicznych. Proces ten zachodzi szczególnie aktywnie, gdy w puszce znajdują się produkty o dużej kwasowości - owoce, konserwy rybne i warzywa w sosie pomidorowym itp. Podczas długotrwałego przechowywania zawartość cyny w konserwach może znacznie wzrosnąć. Szczególnie szybko zawartość cyny wzrasta w produktach przechowywanych w otwartych metalowych puszkach pokrytych cyną.
Aby zwiększyć ochronę puszki przed korozją, na powierzchnię puszki nakłada się dodatkowo specjalne kwasoodporne lakiery lub emalie, bądź też na powierzchni puszki tworzy się cienką warstwę stabilnych tlenków cyny.
Mangan jest szeroko rozpowszechniony w żywności pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. Bierze czynny udział w tworzeniu wielu enzymów, tworzeniu kości, procesach krwiotwórczych oraz stymuluje wzrost. W roślinach mangan wzmaga proces fotosyntezy i powstawanie kwasu askorbinowego.
Pokarmy roślinne są w większości przypadków bogatsze w mangan niż pokarmy zwierzęce. Zatem zawartość manganu w produktach zbożowych sięga 1-15 mg na 1 kg w liściach
w warzywach - 10-20, w owocach - 0,5-1, w mleku - 0,02-0,03, w jajach -0,1-0,2, w wątrobie zwierzęcej - 2,65-2,98 mg na 1 kg.
Jeśli w glebie brakuje manganu, rośliny chorują i słabo się rozwijają, a plony owoców, warzyw i innych upraw spadają. Dodanie do gleby mikronawozów zawierających mangan pomaga zwiększyć plony.
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na mangan wynosi 5-10 mg dziennie.
Izotopy promieniotwórcze występują w organizmie człowieka, są stale dostarczane i wydalane z organizmu. Istnieje równowaga pomiędzy wchłanianiem związków radioaktywnych do organizmu i ich usuwaniem z organizmu. Wszystkie produkty spożywcze zawierają radioaktywne izotopy potasu (K40), węgla (C14), wodoru (H3), a także radu i jego produktów rozpadu.
Najwyższe stężenie występuje w potasie (K40). Izotopy biorą udział w metabolizmie razem z izotopami nieradioaktywnymi.
Uważa się, że w ostatnich czasach geologicznych nie nastąpiły żadne większe zmiany w natężeniu promieniowania na Ziemi, dlatego królestwo zwierząt i roślin rozwinęło pewnego rodzaju odporność na ten poziom promieniowania. Jednak organizmy żywe są bardzo wrażliwe na zwiększone stężenia. Małe stężenia wzmagają wzrost organizmów żywych, duże stężenia powodują pojawienie się aktywnych rodników, co skutkuje zaburzeniem funkcji życiowych poszczególnych narządów i tkanek, a także całego organizmu.
Podczas wybuchów atomowych na powierzchnię Ziemi spadają radioaktywne izotopy, które zanieczyszczają atmosferę, wodę, glebę i rośliny. Izotopy promieniotwórcze dostają się do organizmu człowieka poprzez żywność, atmosferę i wodę.
Ustalono, że w przypadku poddania produktów spożywczych działaniu promieniowania izotopów promieniotwórczych wydłuża się ich okres przydatności do spożycia i opóźnia się kiełkowanie ziemniaków. Zwykle jednak napromieniowana żywność może nabrać specyficznego zapachu i smaku, a także możliwe jest utworzenie się substancji toksycznych. Aby określić bezpieczeństwo takich produktów, wymagane są długoterminowe eksperymenty.
Pytania kontrolne
Jakie pierwiastki chemiczne są makroelementami?
Jakie funkcje pełnią minerały w organizmie człowieka?
Jaka jest rola wapnia w organizmie człowieka?
Jakie pierwiastki chemiczne zaliczamy do mikroelementów i jakie pełnią funkcje w organizmie człowieka?
Jaką rolę pełni żelazo w organizmie człowieka i jakie pokarmy je zawierają?
Jakie konsekwencje można zaobserwować przy niedoborze jodu w organizmie i jak można tego uniknąć?
Jakie rodzaje obróbki technologicznej surowców i produktów spożywczych przyczyniają się do utraty minerałów?
Podaj przykłady oddziaływania niektórych mikroelementów i witamin.
Jakie znasz metody oznaczania zawartości makro- i mikroelementów?
Len Kukushkin rozmnaża się: przez zoospory;
nasiona w niesprzyjających warunkach;
sprzeczanie się; +
aplanospory.
- Liście truskawek:
imparipinate;
trójlistkowy; +
trójlistkowy, jednolistny;
związek jednolistny. Pszczoły robotnice to:
osoby aseksualne;
kobiety z słabo rozwiniętymi narządami rozrodczymi; +
samce z słabo rozwiniętymi narządami rozrodczymi;
samce i samice z normalnie rozwiniętymi narządami płciowymi, ale tymczasowo nie rozmnażającymi się. Trawienie w polipach koralowców:
tylko wnęka;
tylko wewnątrzkomórkowo;
jama i wewnątrzkomórkowa; +
jama ustna, wewnątrzkomórkowa i zewnętrzna. Pteropody posiadające zdolność świecenia w ciemności można zaliczyć do:
bentos;
Neuston;
fitoplankton;
zooplankton. + Cykl rozwojowy muchówki został po raz pierwszy opisany przez:
Anton Levenguk;
Francesco Redi; +
Henri Fabre;
Ludwik Pasteur. Gąsienice motyli mają:
trzy pary nóg piersiowych;
trzy pary nóg piersiowych i pięć par fałszywych nóg brzusznych; +
osiem par fałszywych nóg;
brakuje kończyn. Układ krążenia lancetu:
otwarty;
zamknięte, istnieje jeden krąg krążenia krwi; +
zamknięte, istnieją dwa koła krążenia krwi;
nieobecny. Wybierz właściwe sądy:
- Wybierz właściwe sądy:
- U cyklostomów w przewodzie pokarmowym znajdują się:
prosty kształt rurki;
przerost wątroby;
wzrost odźwiernika;
zawór spiralny. + Z ryb z rzędu Jesiotr nie jest widok przelotowy:
bieługa;
jesiotr gwiaździsty;
sterlet; +
jesiotr. Podczas ewolucji kręgowców gruczoły ślinowe pojawiają się po raz pierwszy w:
dwudyszne;
płazy; +
Gady;
ssaki. Spośród ryb z rzędu dorsza żyją i rozmnażają się tylko w zbiornikach słodkowodnych:
dorsz;
plamiak;
miętus; +
mintaj. Pochodzenie skrzydła ptaka od wolnej kończyny przedniej, charakterystycznej dla czworonożnych kręgowców, doskonale ilustruje przykład piskląt:
struś;
kiwi;
hoacyna; +
pingwin O właściwościach aerodynamicznych ptaków w locie nie wpływają pióra:
lotki;
puchaty; +
sternicy;
kontur. Wśród ptaków widzenie stereoskopowe jest najbardziej rozwinięte u następujących gatunków:
owadożerne;
zwierzęta ziarnożerne;
mięsożercy; +
planktonożerne.
Glikokaliks komórek zwierzęcych powstaje w wyniku:
białka i lipidy;
białka i nukleotydy;
białka i węglowodany; +
węglowodany i nukleotydy.
Proces, w wyniku którego ameba czerwonkowa wchłania czerwone krwinki:
osmoza;
pinocytoza;
fagocytoza; +
ułatwiona dyfuzja.
Szczątki pitekantropa po raz pierwszy odkryto w:
Afryka Południowa;
Australia;
Azja centralna;
Azja Południowo-Wschodnia. +
Najstarszym z wymienionych skamieniałych przodków człowieka jest:
neandertalczyk;
Pitekantrop;
Australopitek; +
Cro-Magnon
Organelle występujące w komórkach zarówno prokariotów, jak i eukariontów:
siateczka śródplazmatyczna;
mitochondria;
lizosomy;
rybosomy. +
Głównymi składnikami chromatyny w jądrze eukariotycznym są:
DNA i RNA;
RNA i białka;
DNA i białka; +
DNA i lipidy. Mikrotubule nie dostarczaj:
utrzymanie kształtu komórki;
zmiana kształtu komórki; +
ruch organelli;
ruch chromosomów podczas podziału komórki. Białka komórkowe przeznaczone do wydzielania są sortowane i pakowane w:
lizosomy;
endosomy;
siateczka śródplazmatyczna;
sieci transGolgiego. +
Lokalizacja enzymu syntetazy ATP w mitochondriach to:
matryca;
przestrzeń międzybłonowa;
zewnętrzna męmbrana;
wewnętrzna membrana. +
Utlenianie związków organicznych do CO 2 w mitochondriach następuje:
w matrycy; +
w przestrzeni międzybłonowej;
na zewnętrznej membranie;
na wewnętrznej membranie.
Antykodon zawiera:
jeden nukleotyd;
dwa nukleotydy;
trzy nukleotydy; +
cztery nukleotydy.
Końcowym akceptorem elektronów w procesie oddychania komórkowego jest:
NADH;
woda;
tlen; +
ATP.
Właściwość kodu genetycznego zwiększająca niezawodność przechowywania i przekazywania informacji genetycznej:
potrójność;
wszechstronność;
nadmierność; +
brak znaków interpunkcyjnych.
Jony magnezu wchodzą w skład:
hemoglobina;
insulina;
chlorofil; +
tyroksyna. Cząsteczki RNA zdolne do wykazywania aktywności katalitycznej nazywane są:
rybonukleazy;
rybosomy;
rybozymy; +
rybonukleotydy. Związki zwane makroergicznymi to:
charakteryzuje się obecnością wiązań kowalencyjnych o dużej energii;
kiedy pewne wiązania zostaną zerwane, uwalniana jest duża ilość darmowej energii; +
których synteza zachodzi przy wydatku dużej ilości energii;
które podczas spalania wytwarzają dużo ciepła.
W procesie fotosyntezy źródłem tlenu, produktem ubocznym, jest:
bifosforan rybulozy;
glukoza;
woda; +
dwutlenek węgla.
Rozwój bakterii nitryfikacyjnych prowadzi do:
zakwaszenie środowiska; +
alkalizacja środowiska;
neutralizacja środowiska;
nie wpływa na pH środowiska.
Acidophilus powstaje w wyniku fermentacji mleka:
bakterie kwasu mlekowego; +
drożdże;
mieszana kultura bakterii kwasu mlekowego i drożdży;
mieszana kultura bakterii kwasu mlekowego i propionowego.
Spośród następujących chorób wywoływanych jest przez wirusy:
cholera;
ospa; +
plaga;
malaria.
Spośród składników komórek roślinnych wirus mozaiki tytoniowej infekuje:
mitochondria;
chloroplasty; +
rdzeń;
wakuole
Magnez jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym, metalem ziem alkalicznych, bez którego nie mogą zachodzić główne etapy metabolizmu. Oznaczone symbolem Mg, łacińska nazwa Magnez. Pierwiastek został odkryty w 1755 r.
Metabolizm (lub metabolizm) jest podstawą życia każdego żywego organizmu, jest to kaskada reakcji chemicznych, które dostarczają organizmowi niezbędnych substancji, a także wystarczającej ilości energii. W metabolizmie biorą udział witaminy, mikroelementy, enzymy i wiele innych związków. Magnez bierze udział w wielu reakcjach biochemicznych i jest jednym z najważniejszych składników regulujących większość procesów fizjologicznych. Bez magnezu nie da się aktywować co najmniej trzystu enzymów, a także witamin z grupy B. Magnez bierze udział we wszystkich rodzajach metabolizmu: węglowodanów, lipidów i białek. Ten pierwiastek śladowy jest niezbędny do utrzymania równowagi elektrolitowej.
Magnez odgrywa szczególną rolę w funkcjonowaniu tkanek nerwowych i mięśniowych, które wykazują spontaniczną aktywność elektryczną i przewodnictwo: magnez w tym przypadku reguluje przepuszczalność błon komórkowych dla innych jonów i odpowiednie działanie w nich pompy potasowo-sodowej. Magnez odgrywa ważną rolę w procesach immunologicznych organizmu.
Magnez bierze udział w termoregulacji organizmu, metabolizmie wapnia, sodu, kwasu askorbinowego, fosforu, w syntezie fosfolipidów, działa rozszerzająco na naczynia krwionośne i zapobiega agregacji czerwonych krwinek. W organizmie magnez jest aktywny w postaci dwuwartościowych jonów Mg, gdyż tylko w tej postaci może tworzyć związki z substancjami organicznymi i spełniać swoje funkcje w procesach biochemicznych.
Zapotrzebowanie na magnez
Dzienne zapotrzebowanie organizmu na magnez wynosi średnio ok 400 mg. W przypadku kobiet w ciąży liczba ta wzrasta do 450mg.Dzieci potrzebują dziennego spożycia 200 mg mikroelement.
U sportowców i osób poddawanych dużej aktywności fizycznej zapotrzebowanie na magnez znacznie wzrasta – do 600 mg/dobę szczególnie podczas długich sesji treningowych, w sytuacjach stresowych.
W organizmie mikroelement rozprowadzany jest w tkankach narządów i układów, a największe jego stężenie obserwuje się w wątrobie, kościach, mięśniach oraz tkankach ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. Dostaje się do organizmu z pożywieniem, wodą i solą. Jest wydalany głównie przez jelita i w mniejszym stopniu przez nerki.
W celu określenia zawartości jonów magnezu w organizmie wykonuje się badanie krwi pobieranej z żyły łokciowej rano na czczo, przed przystąpieniem do badania należy powstrzymać się od przyjmowania soli magnezu przez co najmniej trzy dni. Zwykle wartość ta wynosi: u dorosłych od 0,66 mmol/l do 1,07 mmol/l (dla kategorii 20-60 lat) i od 0,66 mmol/l do 0,99 mol/l (dla kategorii 60-90 lat), u dzieci od 0,70 mmol/l do 0,95 mmol/l (wiek 5 miesięcy - 6 lat) i od 0,70 mol/l do 0,86 mmol/l (6-9 lat).
Przyczyną wzrostu stężenia magnezu w osoczu krwi może być niewydolność nerek, niewydolność nadnerczy oraz odwodnienie różnego pochodzenia. Spadek stężenia obserwuje się przy ostrym zapaleniu trzustki, niedostatecznym spożyciu magnezu z pożywienia, w II i III trymestrze ciąży, przy niedoborze witaminy D, a także przy wzmożonej czynności przytarczyc i alkoholizmie.
Aby utrzymać prawidłowy poziom magnezu w osoczu krwi, organizm pobiera go z tzw. „depotu” – narządów i tkanek. Dlatego wskaźniki te mogą przez długi czas utrzymywać się na właściwym poziomie, czyli w granicach normy, nawet jeśli do organizmu przedostanie się niewystarczająca ilość magnezu. Zmiana normalnego poziomu w osoczu krwi wskazuje na zaawansowany proces.
Niedobór magnezu
Szereg objawów, wyrażonych w większym lub mniejszym stopniu, może sygnalizować niedobór magnezu w organizmie. Często pomimo złego samopoczucia ludzie nie zwracają uwagi na swój wygląd, przypisując wszystko dużemu obciążeniu pracą i zmęczeniu. Zaburzenia snu, wzmożone zmęczenie, tzw. „zespół chronicznego zmęczenia”, utrata pamięci, zawroty głowy, bóle głowy, depresja i płaczliwość – to wszystko może być konsekwencją niedoboru magnezu.Z układu sercowo-naczyniowego jest to: arytmia, ból w klatce piersiowej. Z przewodu pokarmowego: kurczowy ból żołądka, biegunka. Pojawić się „niewyjaśniony” ból w różnych obszarach ciała: dziąsłach, kończynach, stawach. Konwulsje w mięśniach łydek, różne tiki, drżenie kończyn. Dochodzi do zwiększonej łamliwości paznokci i włosów, suchości skóry i próchnicy. Długotrwały niedobór magnezu znacząco zwiększa ryzyko zachorowania na cukrzycę.
Kobiety gorzej tolerują niedobór magnezu niż mężczyźni. Wynika to z odmiennej fizjologii kobiet i mężczyzn. Kobiety potrzebują magnezu do prawidłowego funkcjonowania menstruacyjnego i rozrodczego. W zależności od fazy cyklu miesiączkowego stężenie magnezu w organizmie kobiety ulega wahaniom. Niezawodnie wiadomo, że objawy zespołu napięcia przedmiesiączkowego (PMS), a mianowicie: drażliwość, przyrost masy ciała, obrzęk, dreszcze i inne liczne zjawiska są związane konkretnie z niedoborem magnezu.
Nadmiar mikroelementu magnezu jest nie mniej szkodliwy dla zdrowia. W dużych stężeniach magnez hamuje wchłanianie wapnia przez organizm (zastępuje go magnez). Gdy jego stężenie w osoczu krwi wynosi 15-18 mg%, powoduje znieczulenie. Objawy nadmiaru magnezu w organizmie: ogólna depresja układu nerwowego, senność i letarg. Może również wystąpić osteoporoza, obniżone ciśnienie krwi i bradykardia (zmniejszona częstość akcji serca).
Przedawkować
Do przedawkowania magnezu może dojść przy nieprawidłowym dawkowaniu preparatów magnezu, głównie przy podaniu dożylnym. Nie ma się co martwić nadmiernym spożyciem z pożywieniem., ponieważ codzienna dieta zawiera głównie produkty rafinowane, ubogie w magnez. Część mikroelementów jest tracona podczas obróbki cieplnej i konserwacji. Dlatego też, jeśli to możliwe, zaleca się spożywanie warzyw i owoców na surowo. Mieszkańcy obszarów z miękką wodą pitną nie otrzymują wystarczającej ilości magnezu.Jak wspomniano wcześniej, źródłami magnezu dla organizmu są: żywność, woda (twarda), sól. Do produktów bogatych w sole magnezu zaliczają się: zboża (kasza gryczana i proso), rośliny strączkowe (groch, fasola), arbuz, szpinak, sałata, mleko, chałwa tahini, orzechy. Bogate w ten mikroelement są niektóre rodzaje pieczywa – żytnie, w mniejszym stopniu pszenne.
Ciemna czekolada jest korzystna nie tylko ze względu na dobrze znane właściwości przeciwutleniające i tonizujące, ale także ze względu na wysoką zawartość magnezu. Zawartość magnezu w produktach mięsnych nie jest tak wysoka jak w zbożach. Bardzo niewiele go występuje w jabłkach i śliwkach. Suszone owoce są bogate w różne pierwiastki, w tym magnez, zwłaszcza suszone morele, figi i banany. Liderem pod względem zawartości magnezu jest sezam.
W razie potrzeby w celach profilaktycznych lub leczniczych przepisuje się preparaty magnezu, które można nabyć w aptekach bez recepty. Nie zaleca się jednak samodzielnego rozpoczynania przyjmowania leków bez konsultacji ze specjalistą. Tylko on będzie w stanie rzetelnie określić, czy istnieje potrzeba zażywania tych leków, a także dobierze właściwy schemat dawkowania i dawkowanie, biorąc pod uwagę wiek, aktywność fizyczną i płeć. Często wystarcza korekta żywieniowa.
Interakcja z innymi substancjami
W organizmie magnez i preparaty go zawierające oddziałują z innymi mikro i makroelementami, wywierając na siebie działanie synergistyczne (uzupełniające) lub antagonistyczne (przeciwne). Tym samym witamina B6 poprawia wchłanianie magnezu i jego przenikanie do wnętrza komórki. Sole wapnia zmniejszają wchłanianie magnezu w przewodzie pokarmowym, jeśli dostaną się tam w tym samym czasie, ponieważ są antagonistami.Warto wiedzieć, że leki zawierające magnez zmniejszają wchłanianie, a co za tym idzie skuteczność antybiotyków tetracyklinowych. Dlatego zaleca się zachowanie trzygodzinnej przerwy pomiędzy przyjęciem tych leków. Magnez ma taki sam wpływ na doustne suplementy żelaza i antykoagulanty.
Nauką badającą te pierwiastki jest chemia. Układ okresowy, na podstawie którego możemy badać tę naukę, pokazuje nam, że w atomie magnezu znajduje się dwanaście protonów i neutronów. Można to określić na podstawie liczby atomowej (jest równa liczbie protonów, a elektronów będzie tyle samo, jeśli będzie to atom obojętny, a nie jon).
Właściwości chemiczne magnezu są również badane chemicznie. Do ich rozważenia niezbędny jest również układ okresowy, ponieważ pokazuje nam wartościowość pierwiastka (w tym przypadku jest równa dwa). Zależy to od grupy, do której należy atom. Ponadto za jego pomocą można dowiedzieć się, że masa molowa magnezu wynosi dwadzieścia cztery. Oznacza to, że jeden mol tego metalu waży dwadzieścia cztery gramy. Formuła magnezu jest bardzo prosta – nie składa się z cząsteczek, ale z atomów połączonych siecią krystaliczną.
Charakterystyka magnezu z punktu widzenia fizyki
Podobnie jak wszystkie metale, z wyjątkiem rtęci, związek ten w normalnych warunkach ma stały stan skupienia. Ma jasnoszary kolor i specyficzny połysk. Metal ten ma dość wysoką wytrzymałość. Na tym nie kończą się właściwości fizyczne magnezu.
Rozważ temperatury topnienia i wrzenia. Pierwsza równa się sześćset pięćdziesiąt stopni Celsjusza, druga tysiąc dziewięćdziesiąt stopni Celsjusza. Możemy stwierdzić, że jest to dość topliwy metal. Ponadto jest bardzo lekki: jego gęstość wynosi 1,7 g/cm3.
Magnez. Chemia
Znając właściwości fizyczne tej substancji, możesz przejść do drugiej części jej właściwości. Metal ten charakteryzuje się średnim poziomem aktywności. Widać to po elektrochemicznym szeregu metali - im bardziej pasywny, tym bardziej na prawo. Magnez jest jednym z pierwszych po lewej stronie. Zastanówmy się po kolei, z jakimi substancjami reaguje i jak to się dzieje.
Z prostym
Należą do nich te, których cząsteczki składają się tylko z jednego pierwiastka chemicznego. Obejmuje to tlen, fosfor, siarkę i wiele innych. Najpierw przyjrzyjmy się interakcji z tlenem. Nazywa się to spalaniem. W tym przypadku powstaje tlenek tego metalu. Jeśli spalimy dwa mole magnezu, wydając jeden mol tlenu, otrzymamy dwa mole tlenku. Równanie tej reakcji zapisano w następujący sposób: 2Mg + O 2 = 2MgO. Ponadto, gdy magnez spala się na świeżym powietrzu, powstaje również jego azotek, ponieważ metal ten jednocześnie reaguje z azotem zawartym w atmosferze.
Podczas spalania trzech moli magnezu zużywany jest jeden mol azotu, w wyniku czego powstaje jeden mol azotku danego metalu. Równanie tego rodzaju interakcji chemicznej można zapisać w następujący sposób: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2.
Ponadto magnez może reagować z innymi prostymi substancjami, takimi jak halogeny. Interakcja z nimi zachodzi tylko wtedy, gdy komponenty zostaną podgrzane do bardzo wysokich temperatur. W takim przypadku zachodzi reakcja addycji. Do halogenów zaliczamy następujące proste substancje: chlor, jod, brom, fluor. I odpowiednio nazywa się reakcje: chlorowanie, jodowanie, bromowanie, fluorowanie. Jak można się domyślić, w wyniku takich interakcji można otrzymać chlorek, jodek, bromek i fluorek magnezu. Na przykład, jeśli weźmiemy jeden mol magnezu i taką samą ilość jodu, otrzymamy jeden mol jodku tego metalu. Tę reakcję chemiczną można wyrazić za pomocą następującego równania: Mg + I 2 = MgI 2. Chlorowanie odbywa się według tej samej zasady. Oto równanie reakcji: Mg + Cl 2 = MgCl 2.
Ponadto metale, w tym magnez, reagują z fosforem i siarką. W pierwszym przypadku można otrzymać fosforek, w drugim siarczek (nie mylić z fosforanami i siarczanami!). Jeśli weźmiesz trzy mole magnezu, dodasz do nich dwa mole fosforu i podgrzejesz do żądanej temperatury, powstanie jeden mol fosforku danego metalu. Równanie tej reakcji chemicznej jest następujące: 3Mg + 2P = Mg 3 P 2. W ten sam sposób, jeśli zmieszamy magnez i siarkę w równych proporcjach molowych i stworzymy niezbędne warunki w postaci wysokiej temperatury, otrzymamy siarczek tego metalu. Równanie takiego oddziaływania chemicznego można zapisać następująco: Mg + S = MgS. Przyjrzeliśmy się więc reakcjom tego metalu z innymi prostymi substancjami. Ale na tym właściwości chemiczne magnezu się nie kończą.
Reakcje ze związkami złożonymi
Substancje te obejmują wodę, sole i kwasy. Metale reagują różnie z różnymi grupami. Spójrzmy na wszystko w porządku.
Magnez i woda
Kiedy metal ten wchodzi w interakcję z najpowszechniejszym związkiem chemicznym na Ziemi, tlenek i wodór tworzą się w postaci gazu o silnym, nieprzyjemnym zapachu. Aby przeprowadzić tego typu reakcję, składniki również muszą zostać podgrzane. Jeśli zmieszasz jeden mol magnezu i wody, otrzymasz taką samą ilość tlenku i wodoru. Równanie reakcji zapisuje się w następujący sposób: Mg + H 2 O = MgO + H 2.
Interakcja z kwasami
Podobnie jak inne metale reaktywne, magnez ma zdolność wypierania atomów wodoru ze swoich związków. Ten rodzaj procesu nazywa się. W takich przypadkach atomy metalu zastępują atomy wodoru i powstaje sól składająca się z magnezu (lub innego pierwiastka) i kwaśnego osadu. Na przykład, jeśli weźmiemy jeden mol magnezu i dodamy go do dwóch moli, powstanie jeden mol chlorku danego metalu i taka sama ilość wodoru. Równanie reakcji będzie wyglądać następująco: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2.
Interakcja z solami
Opisaliśmy już, jak powstają sole z kwasów, ale charakterystyka magnezu z chemicznego punktu widzenia implikuje również rozważenie jego reakcji z solami. W takim przypadku interakcja może nastąpić tylko wtedy, gdy metal zawarty w soli jest mniej aktywny niż magnez. Na przykład, jeśli weźmiemy jeden mol magnezu i siarczanu miedzi, otrzymamy siarczan danego metalu i czystą miedź w równym stosunku molowym. Równanie dla tego typu reakcji można zapisać w następujący sposób: Mg + CuSO 4 = MgSO 4 + Cu. Tutaj właśnie wchodzą w grę regenerujące właściwości magnezu.
Zastosowanie tego metalu
Dzięki temu, że pod wieloma względami przewyższa aluminium – jest około trzykrotnie lżejszy, ale jednocześnie dwukrotnie mocniejszy, znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Przede wszystkim jest to przemysł lotniczy. Tutaj stopy na bazie magnezu zajmują pierwsze miejsce wśród wszystkich stosowanych materiałów. Ponadto stosowany jest w przemyśle chemicznym jako środek redukujący do ekstrakcji niektórych metali z ich związków. Ze względu na to, że magnez po spaleniu wytwarza bardzo silny błysk, w przemyśle wojskowym wykorzystuje się go do produkcji flar sygnalizacyjnych, amunicji błyskowo-szumowej itp.
Zdobywanie magnezu
Głównym surowcem do tego jest chlorek danego metalu. Odbywa się to poprzez elektrolizę.
Jakościowa reakcja na kationy danego metalu
Jest to specjalna procedura mająca na celu określenie obecności jonów substancji. Aby przetestować roztwór na obecność związków magnezu, można do niego dodać węglan potasu lub sodu. W rezultacie tworzy się biały osad, który łatwo rozpuszcza się w kwasach.
Gdzie można znaleźć ten metal w przyrodzie?
Ten pierwiastek chemiczny jest dość powszechny w przyrodzie. Prawie dwa procent skorupy ziemskiej składa się z tego metalu. Występuje w wielu minerałach, takich jak karnalit, magnezyt, dolomit, talk i azbest. Formuła pierwszego minerału wygląda następująco: KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Wyglądem przypomina kryształy w kolorze niebieskawym, bladoróżowym, wyblakłej czerwieni, jasnożółtym lub przezroczystym.
Magnezyt to jego wzór chemiczny - MgCO 3. Ma kolor biały, ale w zależności od zanieczyszczeń może mieć odcień szary, brązowy lub żółty. Dolomit ma następujący wzór chemiczny: MgCO 3 .CaCO 3 . Jest to żółtawo-szary lub mineralny o szklistym połysku.
Talk i azbest mają bardziej złożone wzory: odpowiednio 3MgO.4SiO 2 .H 2 O i 3MgO.2SiO 2 .2H 2 O. Ze względu na wysoką odporność na ciepło są szeroko stosowane w przemyśle. Ponadto magnez wchodzi w skład składu chemicznego komórki i struktury wielu substancji organicznych. Przyjrzymy się temu bardziej szczegółowo.
Rola magnezu dla organizmu
Ten pierwiastek chemiczny jest ważny zarówno dla roślin, jak i zwierząt. Magnez jest po prostu niezbędny dla organizmu rośliny. Tak jak żelazo jest podstawą hemoglobiny niezbędnej do życia zwierząt, tak magnez jest głównym składnikiem chlorofilu, bez którego roślina nie może istnieć. Pigment ten bierze udział w procesie fotosyntezy, podczas którego syntetyzowane są składniki odżywcze ze związków nieorganicznych znajdujących się w liściach.
Magnez jest również bardzo potrzebny organizmowi zwierzęcia. Udział masowy tego mikroelementu w komórce wynosi 0,02-0,03%. Mimo, że jest go tak mało, pełni bardzo ważne funkcje. Dzięki niemu zachowana zostaje struktura takich organelli jak mitochondria, które odpowiadają za oddychanie komórkowe i syntezę energii, a także rybosomy, w których powstają niezbędne do życia białka. Ponadto wchodzi w skład składu chemicznego wielu enzymów niezbędnych do metabolizmu wewnątrzkomórkowego i syntezy DNA.
Dla całego organizmu magnez jest niezbędny do wzięcia udziału w metabolizmie glukozy, tłuszczów i niektórych aminokwasów. Za pomocą tego pierwiastka śladowego można również przesyłać sygnał nerwowy. Oprócz tego wystarczająca ilość magnezu w organizmie zmniejsza ryzyko zawałów serca, zawałów serca i udarów mózgu.
Objawy zwiększonej i zmniejszonej zawartości w organizmie człowieka
Brak magnezu w organizmie objawia się takimi głównymi objawami, jak wysokie ciśnienie krwi, zmęczenie i niska wydajność, drażliwość i słaby sen, zaburzenia pamięci i częste zawroty głowy. Mogą wystąpić także nudności, drgawki, drżenie palców, dezorientacja – to oznaki bardzo niskiego poziomu spożycia tego mikroelementu z pożywienia.
Brak magnezu w organizmie prowadzi do częstych chorób układu oddechowego, zaburzeń układu sercowo-naczyniowego i cukrzycy typu 2. Następnie przyjrzyjmy się zawartości magnezu w produktach. Aby uniknąć jego niedoborów, warto wiedzieć, które produkty spożywcze są bogate w ten pierwiastek chemiczny. Trzeba też wziąć pod uwagę, że wiele z tych objawów może objawiać się także w przypadku odwrotnym – nadmiarem magnezu w organizmie, a także brakiem mikroelementów, takich jak potas i sód. Dlatego ważne jest, aby dokładnie przejrzeć swoją dietę i zrozumieć istotę problemu, a najlepiej zrobić to przy pomocy dietetyka.
Jak wspomniano powyżej, pierwiastek ten jest głównym składnikiem chlorofilu. Można więc się domyślić, że duża jego ilość zawarta jest w warzywach: selerze, koperku, pietruszce, kalafiorze i białej kapuście, sałacie itp. Ponadto wiele zbóż, zwłaszcza gryki i prosa, a także płatków owsianych i jęczmienia. Ponadto bogate w ten mikroelement są orzechy: nerkowce, orzechy włoskie, orzeszki arachidowe, orzechy laskowe i migdały. Rośliny strączkowe, takie jak fasola i groch, również zawierają duże ilości omawianego metalu.
Dużo go znajdziemy także w algach, na przykład w wodorostach. Jeśli te produkty będą spożywane w normalnych ilościach, w Twoim organizmie nie zabraknie metalu omawianego w tym artykule. Jeśli nie masz możliwości regularnego spożywania wymienionych wyżej pokarmów, najlepiej zaopatrzyć się w suplementy diety zawierające ten mikroelement. Jednak zanim to zrobisz, zdecydowanie powinieneś skonsultować się z lekarzem.
Wniosek
Magnez jest jednym z najważniejszych metali na świecie. Znalazło szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu – od chemicznego po lotniczy i wojskowy. Co więcej, jest to bardzo ważne z biologicznego punktu widzenia. Bez niej istnienie organizmów roślinnych i zwierzęcych nie jest możliwe. Dzięki temu pierwiastkowi chemicznemu zachodzi proces dający życie całej planecie – fotosynteza.
Wszystko zaczęło się od fotosyntezy. Warto zauważyć, że znaczenie magnezu dla naszego organizmu i konsekwencje jego niedoboru zaczęto oceniać w tym samym czasie, gdy odkryto tajemnice fotosyntezy roślin – zaledwie kilkadziesiąt lat temu.
Proces ciągłego powstawania materii organicznej rozpoczął się miliardy lat temu, kiedy na Ziemi pojawiły się pigmenty, które powodowały reakcje chemiczne poprzez pochłanianie światła słonecznego. Decydującą rolę odegrały w tym substancje „światłoczułe” z grupy, utworzone z prostych związków - i gliceryny. Jednak dopiero wraz z pojawieniem się magnezowej pochodnej porfiryny w postaci chlorofilu rozpoczęła się naturalna historia wyższych form życia organicznego. Chlorofil posiada zdolność do przeprowadzania nieodwracalnej reakcji fotochemicznej, której energia kumulowana jest w stabilnych związkach biochemicznych.
Proces fotosyntezy ukształtował się prawdopodobnie pod koniec okresu prekambryjskiego (około 1000 milionów lat temu). Budowa chlorofilu jest bardzo zbliżona do budowy hemu, głównego składnika barwnika krwi. Różnica polega na tym, że chlorofil zawiera magnez (jon magnezu), a hem, hemoglobinę, zawiera magnez (jon żelaza). Odkrycie to dokonane przez profesora Uniwersytetu Jagiellońskiego Leona Marklewskiego potwierdziło związek pomiędzy ewolucją flory i fauny.
Przy małej zawartości magnezu w glebie rośliny więdną, rosną wolniej, ich liście bledną i przedwcześnie żółkną. Dodanie soli magnezu do gleby całkowicie zwraca „”.
Można powiedzieć, że z człowiekiem dzieje się to samo, choć… wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane. Człowiek nie może być zdrowy, jeśli w pożywieniu nie ma wystarczającej ilości magnezu. Do takiego wniosku doszli uczestnicy pierwszego kongresu poświęconego chorobom wywołanym niedoborem magnezu. Kongres odbył się w maju 1971 roku w Vittel. Jon magnezu odgrywa szczególną rolę w niemal wszystkich procesach zachodzących w organizmie. Tym samym w procesach odpornościowych działa jako czynnik antystresowy, antytoksyczny, przeciwalergiczny, przeciwanafilaktyczny (rodzaj wrażliwości), przeciwzapalny, chroni przed promieniowaniem jonizującym, reguluje temperaturę, pobudza i bierze udział w tworzeniu przeciwciał. Magnez działa relaksująco i zmniejsza wrażliwość organizmu. To właśnie wtedy na Kongresie Vittel profesor Dürlach powiedział: „Znakiem współczesnego cywilizowanego świata jest stale spadający poziom jonów magnezu”.
Wydaje się, że przyczyną chorób cywilizacyjnych jest w dużej mierze niedobór magnezu w organizmie człowieka. Warto więc bliżej przyjrzeć się magnezowi.
Magnez pozyskujemy z gleby – poprzez żywność pochodzenia roślinnego oraz produkty pozyskiwane od zwierząt roślinożernych. Zatem do naszego organizmu dostaje się tyle magnezu, ile znajduje się w glebie.
Tymczasem w glebie jest mało magnezu. Na 40% gruntów Polski występuje niedobór magnezu, na 34% gruntów jego zawartość jest średnia, a na niecałych 26% dostateczna lub wysoka. Nawozy sztuczne albo w ogóle nie wzbogacają gleby w magnez, albo otrzymują go za mało. Na przykład w latach 1971-1975. Średnia ilość magnezu dodawanego do ziem polskich wynosiła 10-12 kg tlenku magnezu (MgO) na 1 hektar gruntów uprawnych. Czy to dużo czy mało? Pszenica przy plonie 40 c/ha powinna otrzymać z 1 ha MgO z gleby około 17 kg, a buraki cukrowe przy zbiorze zaledwie 350 c/ha powinny otrzymać około 66 kg.
Oczywiście ilość potrzebnego nawozu magnezowego zależy od zawartości magnezu w glebie i rodzaju uprawianych roślin. Zwykle wynosi od 130 do 260 kg/ha. Z tej ilości kizerytu (nawozu magnezowego) do gleby przedostaje się 30-60 kg tlenku magnezu i dodatkowo 15-31 kg tlenku potasu. Obornik zawiera 0,18% magnezu, co oznacza, że jeśli na 1 ha zastosujemy 300 kg obornika, otrzymamy około 54 kg Mg. To zdecydowanie nie wystarczy.
Chlorofil zawiera 2,7% magnezu. Jony magnezu regulują stopień nawodnienia komórek. Jeśli w roślinach brakuje magnezu, proces parowania wody jest ograniczony, a w przypadku jego nadmiaru roślina intensywnie pobiera wodę, przez co gleba w systemie korzeniowym przesycha.
Dla zainteresowanych zamieszczam tabelkę.
- Wpływ na główne funkcje organizmu: aktywację enzymów, syntezę białek, zdrowie tętnic serca, funkcjonowanie nerwów.
- Minimalne dzienne zapotrzebowanie (RDA) i najlepsze źródła pokarmowe tego minerału: 150 mg - kaszki zbożowe, specjalne dania rybne, liście roślin zielonych.
- Synergizm z dodatkami spożywczymi oraz innymi witaminami i minerałami (poprawa i wzmocnienie działania na organizm): B 6, C, wapń, fosfor.
- Objawy niedoboru: brak wzrostu, skurcze nóg, nerwowość.
- Czynniki obniżające poziom tego minerału w organizmie: nadmiar żelaza.
- Charakterystyka chemiczna:
- numer seryjny N - 12
- masa atomowa - 24,32
Po podgrzaniu łatwo się pali, zamieniając się w tlenek - MgO - spaloną magnezję. W takim przypadku następuje błysk magnezu. Łatwo łączy się z halogenkami, a po podgrzaniu z siarką i azotem.
Tlenek magnezu jest białym proszkiem, łatwo rozpuszczalnym w kwasach; z wodą tlenek magnezu tworzy hydrat - Mg(OH) 2, który jest zasadą o średniej mocy.
Większość soli magnezu jest dobrze rozpuszczalna w wodzie.
Obecność jonów magnezu nadaje cieczy gorzki smak.Uwaga! Najbliższym sąsiadem magnezu w tej grupie jest wapń, z którym magnez wchodzi w reakcje wymiany. Te dwa elementy łatwo wypierają się ze swoich połączeń.
- Informacje ogólne:
Magnez jest jednym z najczęściej występujących pierwiastków w przyrodzie. Szczególnie dużo chlorku magnezu jest w wodzie morskiej. Woda pitna zawiera także jony magnezu.
W świecie roślin magnez odgrywa ważną rolę jako składnik chlorofilu. Bez magnezu nie byłoby ani roślin zielonych, ani żywiących się nimi zwierząt. - Fizjologia:
Magnez dostaje się do organizmu z pożywieniem, wodą i solą. Szczególnie bogate w magnez są produkty roślinne. Część zjonizowanego magnezu jest oddzielana od soli magnezowych pożywienia w żołądku i wchłaniana do krwi. Główna część trudno rozpuszczalnych soli magnezu przechodzi do jelit i dopiero po połączeniu ich z kwasami tłuszczowymi i zasadowymi wchłaniany do krwi. Te złożone związki magnezu są transportowane do wątroby. Nie zbadano dotychczas sposobów ich dalszej dystrybucji po narządach.
Główny „magazyn” magnezu występuje w kościach i mięśniach. Kości zawierają 1,5% fosforanu magnezu, szkliwo zębów 0,75% (w zębach próchnicowych 0,83-1,88%).Stężenie magnezu w ludzkiej krwi wynosi 2,3-4,0 mg%.
Codziennie potrzebować w magnezie - 0,6 mg.
Normalny magnez wyróżnia się przez nerki w postaci fosforanów, ale głównie przez jelita w ilości 0,2-0,3 mg/dobę. - Oznaczający:
Magnez jest niezbędnym składnikiem wszystkich komórek i tkanek, uczestnicząc w połączeniu z jonami innych pierwiastków utrzymanie równowagi jonowej płyny ustrojowe.
Magnez wchodzi w skład enzymów związanych z metabolizmem fosforu i węglowodanów. Magnez aktywuje fosfatazę osoczową i kostną oraz uczestniczy w procesie pobudliwości nerwowo-mięśniowej. - Nadmiar magnezu i jego objawy:
Duże dawki soli magnezu mają głównie działanie przeczyszczające (szczególnie siarczan magnezu).
Przy pozajelitowym podaniu siarczanu magnezu obserwuje się objawy: ogólną depresję, letarg, senność, znieczulenie występuje przy stężeniu magnezu do 15-18 mg% (zamiast normy - 4 mg%).
Zdolność soli magnezu do wywoływania znieczulenia po raz pierwszy odkryli Meltzer i Auer w 1905 roku.
Bardziej szczegółowe badanie tego zjawiska wykazało, że 25% roztwór MgSO 4 wstrzyknięty do przestrzeni śródtwardówkowej działa jak kokaina, powodując całkowite znieczulenie. - Niedobór magnezu i jego objawy:
Gdy stężenie magnezu we krwi spadnie poniżej normy (2,3-4,0 mg), obserwuje się objawy pobudzenia układu nerwowego, w tym drgawki.
Zmniejszenie poziomu magnezu we krwi niemowląt (szczególnie przy sztucznym karmieniu) może prowadzić do tężyczki. Tłumaczy się to tym, że choć zawartość magnezu w mleku krowim jest 4 razy większa niż w mleku kobiet, to magnez z mleka krowiego jest znacznie trudniej przyswajalny.
U dzieci niedobór magnezu we krwi obserwuje się również w przypadku krzywicy i w tym przypadku podawanie magnezu dzieciom chorym na krzywicę pomaga poprawić stosunek Ca:P w organizmie.
Wykluczenie magnezu z diety bogatej w wapń powoduje zatrzymywanie wapnia we wszystkich tkankach, szczególnie w mięśniu sercowym i nerkach, co prowadzi do ich zwapnienia.
