Классификация и характеристика эссенциальпых минеральных элементов

Минеральные	Единица	Содержание	Поступление алиментарным
вещества	измерения	в организме	путем с обычным рационом
	Макроэлементы
Кальций	г		0,5... 1,5
Фосфор	г		0,7... 1,8
Калий	г		2...5
Сера	г		0,7...0,9
Натрий	г		2...10
Хлор	г		3... 1 1
Магний	г		0,3...0,5
	Микроэлементы
Железо	г	4...5	0,005...0,02
Цинк	г	1...2	0,01...0,03
Медь	мг	80... 120	I...5
Йод	мг	20...30	0,02... 0.2
Марганец	мг	12...20	I...5
Селен	мг	13...14	0,02...0,3
Молибден	мг		0,07...0,11
Хром	мг		0,02...0,3
Фтор	г (мг)	2,5 г	1...5мг
Кобальт	мг	1,5	0,3...1,8

торов генной и метаболической регуляции жизненно важных кле­точных механизмов.

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

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

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

2) генетические дефекты на путях абсорбции и метаболизации;

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

4) повышенные поступления в результате антропогенного за­грязнения среды обитания;

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

В настоящее время значимость минерального вещества с гиги­енических позиций определяется либо описанной возможностью развития обратимого синдрома истинного алиментарного дефи­цита, либо наличием известной токсичности с четкими характе­ристиками клинических проявлений и параметрами лаборатор­ной диагностики. С учетом этих данных можно установить реко­мендуемое ежесуточное поступление (для минеральных веществ оно будет совпадать с нормой физиологической потребности) или их безопасные (адекватные) уровни в рационе.

Если для минерального вещества не установлены подобные характеристики и не описаны случаи его алиментарного дефици­та, то способность этого вещества вызывать нарушения пищевого статуса, а также роль в развитии алиментарно-зависимой патоло­гии считается недоказанной.

Нормы физиологической потребности, или безопасные (адек­ватные) уровни поступления, разработаны для 14 макро- и мик­роэлементов: кальция, фосфора, натрия, калия, магния, железа, цинка, меди, йода, марганца, селена, молибдена, хрома, фтора.

Ряд других микроэлементов (кобальт, кремний, ванадий, ни­кель, бор, литий, германий) в последние годы активно изучается в целях установления специфических механизмов их участия в ос­новных обменных и регуляторных процессах и определения без­опасного (адекватного) уровня поступления в организм. Возмож­ность развития алиментарного дефицита любого из перечислен­ных микроэлементов для лиц, употребляющих обычные (и даже крайне однообразные) рационы, маловероятна; такое возможно лишь при использовании несбалансированного парентерального или энтерального питания. В силу этого установление адекватного уровня потребления для максимального количества микронутриентов (в том числе и микроэлементов) представляется чрезвы­чайно важной задачей при создании синтетических формул для парентерального и энтерального питания.

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

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

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

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

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

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

Кальций. Это один из основных минеральных компонентов че­ловеческого организма и питания. Его депонированное количество (1,2 кг) и распределение в организме: 99 % в костном депо и 1 % в тканях — обеспечивает возможность поддержания необходимых концентраций кальция в крови и клетках практически при любом его поступлении с рационом в течение длительного времени. Каль­ций выполняет несколько важнейших функций в организме:

1) входит в составе кристаллов гидроксиапатита (в комплексе с фосфором) в минеральную составляющую скелета;

2) обеспечивает мышечное сокращение;

3) обеспечивает проведение нервных импульсов;

4) за счет регулирования разности потенциалов на биомембра­нах обеспечивает работу транспортных каналов;

5) участвует в системе свертывания крови;

6) регулирует работу защитно-адаптационных клеточных ме­ханизмов;

7) является вторичным передатчиком в сигнальной клеточной системе.

Уровень кальция в сыворотке крови является определяющим фактором в системе регуляции обмена этого минерала в организ­ме. У человека существует сложная витаминно-гормональная ре­гуляция кальциевого метаболизма.

Основные пищевые источники, усвояемость и возможность обес­печения организма. У населения развитых стран основное количе­ство кальция (более 75%) поступает с молочными продуктами (табл. 2.28). Именно в составе молока и жидких кисло-молочных продуктов кальций находится в наиболее усвояемой форме, обу­словливающей абсорбцию около 98 % этого минерала. Другие про­дукты переработки молока, например творог и особенно сыр, содержат очень большие количества кальция, однако их высокая жирность (18...60 %) значительно снижает доступность кальция в результате его омыления. Эта же химическая реакция снижает био­доступность кальция из какао-продуктов, орехов, рыбных кон­сервов в масле, соевой муки.

Кальций из растительных источников (капустных овощей, ли­стовой зелени, орехов, соевых продуктов, какао) может иметь невысокую биодоступность (не более 5...7%) из-за значительно­го содержания в них оксалатов и фитатов (фитиновой кислоты), образующих с кальцием трудноабсорбируемые комплексы. При тер­мической обработке, например выпечке хлеба, приготовлении каши, фитиновая кислота частично разрушается, и биодоступ­ность кальция повышается.

Оптимальным для усвояемости кальция из пищи считается соот­ношение Са: Р, находящееся в интервале 0,60... 1, т.е. 1:1,5... 1:1.

Таблица 2.28