Микроэлементы и их значение в питании
Микроэлементы осуществляют свои физиологические функции, присутствуя в организме в малых количествах (миллиграммах и микрограммах), и играют специфическую биологическую роль в качестве компонентов ферментативных систем (кофакторов), факторов генной и метаболической регуляции жизненно важных клеточных механизмов.
Железо. Необходимо для биосинтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение, участвует в иммунобиологических и окислительно- восстановительных реакциях, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.
Ассимиляции железа препятствует щавелевая кислота и фитин. Для усвоения необходим В12 и аскорбиновая кислота.
Потребность: мужчины — 10 мг в сутки женщины —18 мг в сутки.
При дефиците железа развивается малокровие, нарушается газообмен,
клеточное дыхание.
Содержится: в субпродуктах, мясе, яйцах, фасоли, овощах, ягодах, хлебопродуктах. Однако в легкоусвояемой форме железо находится только в мясных продуктах, печени, яичном желтке.
Цинк. Этот элемент играет важную роль в росте и развитии организма, иммунном ответе, функционировании нервной системы и инсулярного аппарата, а также размножении. На клеточном уровне функции цинка могут быть разделены на три вида: каталитическую, структурную и регуляторную.
Основными источниками цинка в рационе являются морепродукты, мясо, яйца, орехи и бобовые.
Для обеспечения суточной потребности в цинке необходимо ежедневно включать в рацион соответствующее количество мяса и мясопродуктов, молока, сыра, хлеба и круп, картофеля и овощей. Также регулярно, несколько раз в неделю, следует использовать в питании морепродукты, орехи, семена, яйца.
Физиологическая потребность в цинке для взрослого здорового человека составляет 15 мг/сут. Биомаркером обеспеченности этим элементом является уровень цинка в сыворотке крови и суточной моче: его норма составляет 10,7...22,9 мкмоль/л в сыво- Р°тке и 0,1...0,7 мг в моче.
Йод. Это неметаллический микроэлемент, используемый организмом для синтеза гормонов щитовидной железы: трийодтиро- нина (Т3) и тироксина (Т4), регулирующих за счет экспрессии генов рост, развитие, размножение и обмен веществ. Щитовидная железа должна улавливать около 60 мкг йода в сутки для адекватного синтеза гормонов.
В биосфере и соответственно продуктах питания йод распределяется неравномерно. На Земле существуют большие территории, содержание йода в воде и почве которых крайне мало — так называемые йоддефицитные биогеохимические провинции. К ним относятся горные районы (Центральной Азии, в том числе Таджикистан, Гималаи, Тянь-Шань, Анды, Кордильеры, Альпы, Пиренеи, Карпаты), низменности по ходу течения рек и расположения озер (Ганг, Большие североамериканские озера, долины больших Сибирских рек), а также Австралия, Новая Зеландия, Скандинавия и др.
В результате дефицита йода в питании детей развивается симптомокомплекс, объединяющий эндемический зоб с отставанием в умственном и физическом развитии вплоть до низкорослости и кретинизма. У взрослых йоддефицитное состояние характеризуется развитием эндемического зоба, гипотиреоидизма и снижением работоспособности.
Йод поступает в организм главным образом с морепродуктами. Его содержание в остальном продовольствии прямо зависит от наличия почвенного дефицита йода.
Существенным источником йода в питании является также йодированная соль: в поваренную соль вносят йодат калия или, реже, менее стойкий йодид калия (KI) из расчета содержания йода 25 мкг/г в готовой пищевой соли.
Физиологическая потребность в йоде составляет 150 мкг/суг для взрослого здорового человека.
Марганец. Он относится к микроэлементам, обладающим выраженной двойственностью: незаменимостью и потенциальной токсичностью и участвует в ряде физиологических процессов в качестве кофактора или активатора ферментов.
Он необходим для нормальной секреции инсулина и реализации холином своей липотропной функции.
Марганец содержится в пищевых продуктах в достаточном количестве, в связи с чем у человека почти не отмечается изолированного алиментарного дефицита этого элемента.
Селен. Важнейшая биологическая роль селена связана с его участием в антиоксидантной защите.
Селен обладает детоксикационным действием в отношении избыточно поступающих тяжелых металлов за счет его способности восстанавливать дисульфидные связи в белках в SH-группы, которые затем связывают лишние металлы.
Стабильное количество селена содержится в животных продуктах, которые являются надежными источниками этого микроэлемента в питании. В отличие от них в растительных продуктах наличие селена напрямую зависит от его содержания в почве.
В последние годы в качестве пищевых источников селена предлагают к использованию специально выращенные на обогащенных селеном почвах чеснок и лук-порей.
Нормой поступления селена считается 50-200 мкг/сут.
Оптимальный пищевой статус селена обеспечивает защиту организма от вируса гепатита В и ВИЧ, а также в ряде случаев может способствовать предупреждению инициации канцерогенеза.
Молибден. Этот элемент участвует как молибденовый кофактор в обмене углерода, азота и серы не только в организме человека, но и глобально во всей экосистеме. Молибден достаточно широко представлен в пищевых продуктах. Со смешанным рационом в развитых странах поступает обычно от 50 до 110 мкг молибдена. Наибольшее его количество присутствует в бобовых, а также в зерновых и орехах Животные продукты, фрукты и овощи в целом бедны этим элементом. Физиологический уровень потребности в молибдене точно не установлен. Для взрослого здорового человека безопасным уровнем его поступления считается 75-250 мкг/сут.
Хром. Он относится к микроэлементам с двойным биологическим действием на организм человека. В трехвалентном состоянии хром является незаменимым фактором питания и именно в этой форме присутствует в пище как ее естественный компонент. Поступая в организм в шести валентной форме (как продукт промышленной антропогенной деятельности), хром представляет собой опасный токсикант, обладающий мутагенным и канцерогенным действием.
Физиологическая активность хрома связана с его участием в регуляции метаболизма глюкозы, связанной с действием инсулина. Хром усваивается из пищи не более чем на 1 %. Источниками хрома в рационе являются мясопродукты, рыба, птица, зерновые и бобовые, некоторые овощи и фрукты. Хром практически полностью теряется при глубокой переработке продовольственного сырья — его очень мало в сахаре, муке высшей очистки и крупах, полированном рисе, а также в яйцах и молоке.
Физиологический уровень потребности в хроме точно не установлен. Для взрослого здорового человека безопасным уровнем его поступления считается 50-200 мкг/сут.
Фтор. Биологическая роль фтора в организме определяется его способностью регулировать процессы, связанные с кальцификацией тканей. При нормальном содержании фтора в организме он обеспечивает образование (минерализацию) костной ткани, дентина и эмали зубов.
В питьевой воде холодных и умеренных климатических зон содержание фтора нормируется на уровне 1,2-1,5 мг/л, а в жарких регионах — 0,7 мг/л.
При содержании фтора в питьевой воде ниже 0,5 мг/л требуется проведение мероприятий по ее фторированию для предупреждения гипофторозных состояний и, в первую очередь, зубного кариеса. Из пищевых продуктов наиболее богат фтором чай, который активно концентрирует этот элемент: в 100 г сухого чайного листа содержится до 90 мг фтора. При этом в жидкой фракции заваренного чая фтор определяется в количестве 0,1-0,4 мг в 100 мл.
С алиментарным дефицитом фтора в организме традиционно связывают риск развития кариеса. При обеспечении установленного уровня алиментарного поступления фтора частота возникновения кариеса значительно снижается по сравнению с его недостаточным поступлением.
Необходимо, однако, соблюдать баланс поступления фтора в организм, учитывая реальную возможность развития флюороза — микроэлементоза, связанного с гиперфторозом. Причинами избытка фтора в организме могут быть природные, экологические, производственные нагрузки этим элементом (водный и аэрозольный пути поступления) или его высокое содержание в диете.
Кобальт. Биологическая роль кобальта в организме связана с его нахождением в молекуле витамина В,2, а также с его значимостью для жизнедеятельности кишечной микрофлоры.
Относительно много кобальта в орехах, бобовых и какао — от 12 до 20 мкг в 100 г продукта. В картофеле, томатах, луке, грибах, салате зеленом, грушах, овсяной и пшенной крупе содержится от 4 до 10 мкг кобальта на 100 г продукта. В животных пищевых продуктах его содержание прямо коррелирует с количеством витамина В|2. Весомым источником кобальта является питьевая вода. Потребность в кобальте точно не установлена.
Дисбаланс минеральных веществ и микроэлементов относится к важнейшим проблемам гигиены питания и требует обязательной коррекции. При этом необходимо правильно оценивать реальный уровень обеспеченности организма отдельными минералами, учитывая, что для взрослого здорового человека алиментарный дефицит того или иного микронутриента, как правило, связан с очевидными погрешностями в диете.
В большинстве случаев микронутриентный дисбаланс развивается при длительном недостаточном употреблении пищевых продуктов из группы ежедневного использования и связан с неправильным стереотипом пищевого выбора.
Первым шагом в коррекции минерального дисбаланса является нормализация структуры рациона с использованием традиционных пищевых продуктов. Дополнительное обогащение пищевых продуктов минеральными веществами, по-видимому, может рассматриваться как возможный гигиенический прием лишь для ограниченного числа веществ. Он с относительной популяционной безопасностью может использоваться, например, для кальция.
Безопасность обогащения широкого ассортимента продуктов селеном, медью, цинком и другими микроэлементами вызывает серьезные сомнения, особенно в современных экологических условиях, когда их концентрации в окружающей среде прогрессивно растут.
В этой связи индивидуально установленные дефициты этих микронутриентов и ряда других элементов с предполагаемой эс- сенциальностью могут быть более эффективно и безопасно скорректированы с помощью соответствующих добавок к питанию.
Шарифзода Фируза Джабор
ассистент кафедры Общественного здравоохранения
и медицинской статистики и с курсом истории медицины