Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

вещества

Подкомисия на Националния изследователски съвет (САЩ) по десетото издание на препоръчаните хранителни добавки. Препоръчителни хранителни добавки: 10-то издание. Вашингтон (DC): National Academies Press (САЩ); 1989 г.

Препоръчителни хранителни добавки: 10-то издание.

Известно е, че няколко вещества, присъстващи естествено в храните, се изискват в диетите на различни животински или микробни видове, но има малко или никакви доказателства за тяхната диетична важност за хората. Тъй като е възможно някои от съединенията в тези класове вещества в крайна сметка да се окажат необходими в диетите на хората и по този начин може един ден да бъдат кандидати за RDA, те са включени в тази глава.

Храните съдържат буквално хиляди органични вещества, за които се предполага, че имат биологична функция в растението или животното, от което е получена храната или които са странични продукти от метаболизма на растението или животното. Повечето от тези вещества могат да бъдат синтезирани в човешкото тяло в достатъчни количества, за да отговорят на биологичните нужди и по този начин не са основни хранителни хранителни вещества. Примерите включват мастни киселини, като олеинова, стеаринова и палмитинова киселини; глицерол; свободни несъществени аминокиселини, като глицин, аланин, аспарагинова киселина и глутаминова киселина; глюкоза и различни по-рядко срещани захари, като пентози и галактоза; и производни и полимери на захари.

Много неорганични елементи, които не са от съществено значение за хората, влизат в диетата чрез храни от растителен произход, или защото те са от съществено значение за растенията, или чрез неспецифично усвояване от почвата. Всъщност повечето неорганични елементи на периодичната таблица присъстват в храните и питейната вода, обикновено в следи от количества. Някои елементи могат да се появят в количества, които могат да бъдат токсични при определени условия. Неорганичните елементи в храната, които нямат приета биологична функция при животните или хората, са алуминий, антимон, барий, берилий, галий, германий, злато, живак, рядкоземни минерали, сребро, стронций, талий и титан.

Естествените храни съдържат много съединения, които нямат известни хранителни ефекти. Те включват флавоноидите, рутин, кверцетин и хесперидин - така наречените фактори на витамин Р (Herbert, 1988) - и предложения витамин Q (Quick, 1975). Някои от тези естествени съединения (напр. Кофеинът в кафето и шоколада) имат фармакологични ефекти.

ХРАНИТЕЛНИ СРЕДСТВА, НЕОБХОДИМИ ЗА НЯКОИ ВИСОКИ ЖИВОТНИ, НО НЕ Е ДОКАЗАНО, ЧЕ ИЗИСКВАТ НОРМАЛНИ ЧОВЕЦ

Холин

Известно е, че холинът присъства в тъканите на бозайници, тъй като за първи път е открит и изолиран от свинята през 1862 г. (Strecker, 1862). Може да се биосинтезира от етаноламин и метилови групи, получени от метионин, но е вероятно повечето тъканни холини да се получават от диетични фосфатиди. Въпреки че холинът се намира в природата като свободно съединение, той няма известни функции, освен като съставна част на по-големи молекули (Kuksis и Mookerjea, 1984). Като компонент на фосфатидилхолин (лецитин), той е важен за структурата на всички клетъчни мембрани, плазмени липопротеини и белодробно сърфактант (Kuksis и Mookerjea, 1984; Zeisel, 1981). В централната нервна система тя функционира като структурна съставка на сфингомиелина и като компонент на невротрансмитера ацетилхолин (Zeisel, 1981).

Холинът е диетично изискване за няколко животински вида, включително куче, котка, плъх и морско свинче; обаче не е доказано, че е от съществено значение за хората. Холинът се съдържа в широка гама от растителни и животински храни. Например яйцата, черният дроб и соята са богати на лецитин, докато свободният холин се намира в такива зеленчуци като карфиол и маруля (Wurtman, 1979). Лецитините се използват като емулгатор в храни като шоколад или маргарин. Средният дневен прием на холин е около 400 до 900 mg.

Пероралното приложение на холин като холин хлорид (2 до 5 g) или лецитин (10 до 15 g) ще повиши плазмените концентрации на холин от 10 до 40 µmol (lope et al., 1982; Zeisel, 1981). Големите дози диетичен холин повишават нивото на невротрансмитера ацетилхолин, който може да има дефицит при някои неврологични заболявания, особено при възрастни хора (Zeisel, 1988).

Изследвана е възможността алкохолната цироза отчасти да е резултат от неадекватен диетичен холин (Baraona и Lieber, 1979). Не е сигурно обаче дали увреждането на черния дроб се дължи на токсичния ефект на самия алкохол или на алкохола в комбинация с дефицит на няколко хранителни фактора (Kuksis и Mookerjea, 1984).

И двете de novo синтез и активен транспорт на холин са демонстрирани в плацентата (Welsch, 1978). Търсенето на съдържащи холин съединения е голямо по време на растежа и развитието и може да надвишава синтетичния капацитет при новороденото при човека (Zeisel, 1981). Вероятно новороденото се нуждае от хранителен запас от холин, но въпросът все още не е твърдо установен. Американската академия по педиатрия (AAP, 1985) препоръчва обаче адаптираното мляко да съдържа 7 mg холин на 100 kcal. Това се основава на количеството холин в кърмата, което също осигурява холин като фосфатидилхолин и сфингомиелин.

Таурин

Тауринът (β-аминоетансулфонова киселина) е важен компонент на широк спектър от метаболитни дейности в много тъкани и е от съществено значение за образуването на конюгирани форми на таурин (жлъчни соли), присъстващи в жлъчката. Недостатъци са създадени при млади маймуни, котки и други лабораторни животни. Обикновено не се счита за основно хранително вещество за хората при нормални физиологични условия, тъй като може да се синтезира от диетичен цистеин или метионин (Hayes, 1985). Съществува обаче опасение, че кърмачетата, хранени с адаптирано мляко, могат да бъдат изложени на по-голям риск от тауринова недостатъчност, отколкото кърмачетата, тъй като адаптираните храни, базирани на краве мляко, съдържат много по-ниски нива на таурин, отколкото човешкото мляко, т.е. с 26 до 35 µmol/100 ml. Всъщност, по-ниски нива на таурин в урината и плазмата са наблюдавани при недоносени бебета, хранени с формули на базата на краве мляко, отколкото при кърмачета (Sturman, 1988).

При доносени бебета също са наблюдавани разлики в нивата в плазмата и урината между тези, хранени с кърма и тези, хранени с формули с дефицит на таурин (Gaull, 1982; Järvenpää et al., 1982). И все пак дали тауринът е хранително необходимо хранително вещество, остава двусмислено, тъй като дори при недоносеното бебе добавката с таурин не води до промени в растежа, задържането на азот или общия метаболизъм (Järvenpää et al., 1983; Okamoto et al., 1984).

Тъй като важността на хранителния таурин за кърмачета не е напълно установена, понастоящем не може да се установи RDA. За последните общи прегледи на таурина вижте Chapman and Greenwood (1988), Chesney (1987), Sturman (1988) и Wright et al. (1986).

Карнитин

Карнитинът е необходим метаболитно за транспортирането на дълговерижни мастни киселини в матрицата на митохондриите - мястото на β-окислението. Следователно той играе критична роля в енергийния метаболизъм. Карнитинът се синтезира в черния дроб и бъбреците на възрастен от незаменимите аминокиселини лизин и метионин (Broquist and Borum, 1982). Въпреки че добре храненият възрастен вероятно може да синтезира адекватни количества карнитин, изглежда, новороденото има намалени запаси от карнитин, както и нисък капацитет за неговото синтезиране. Човешкото мляко съдържа приблизително 50 до 100 nmol/ml карнитин. Въпреки това, кърмачета, хранени със соеви храни или поддържани с пълно парентерално хранене, не получават екзогенен карнитин и е доказано, че имат плазмени концентрации на карнитин по-ниски от тези на кърмачета, хранени с човешко мляко (Borum, 1983; Olson et al., 1989). Критичен въпрос, на който трябва да се отговори, е дали тези намалени концентрации на карнитин имат видими функционални последици. Няколко лаборатории изследват възможността карнитинът да е основен хранителен елемент за новороденото, особено за преждевременно родените.

Животинските продукти са най-добрите хранителни източници на карнитин. Като общо правило, колкото по-червено е месото, толкова по-висока е концентрацията на карнитин. Млечните продукти съдържат карнитин предимно във фракцията на суроватката (Borum, 1983, 1986).

Недостигът на човешки карнитин е описан за първи път през 1973 г. (Engel and Angelini, 1973). Оттогава повече от сто души са диагностицирани с генетичен дефицит на карнитин. Биохимичният механизъм, причиняващ дефицит на карнитин, не е адекватно идентифициран при нито един пациент. Дефицитът на това вещество изглежда се характеризира със семейство синдроми с широк спектър от признаци и симптоми, които включват прогресивна мускулна слабост с липидна инфилтрация на скелетната мускулатура и намалена концентрация на карнитин в мускулите, кардиомиопатия, тежка хипогликемия, повишени концентрации на амоняк в кръвта и намалена способност за увеличаване на кетогенезата на гладно. Недостигът на карнитин може да възникне и във връзка с редица други състояния, като органична ацидурия или с хронична хемодиализа на бъбречни пациенти, дългосрочно общо парентерално хранене и лечение с валпроева киселина. Допълването на пациенти с дефицит на карнитин с L-карнитин намалява симптомите при някои, но не при всички пациенти (Borum, 1983, 1986; Bowyer et al., 1989). За представителни скорошни прегледи на карнитин вижте Borum (1986), Carroll et al. (1987), Feller и Rudman (1988) и Rebouche (1986).

Първоначално карнитинът е бил наричан витамин ВТ поради неговата съществена важност за брашнения червей Тенебрио молитор. Не е доказано обаче, че е витамин за здравия възрастен човек (Borum, 1983, 1986) и понастоящем не може да се установи RDA.

Мио-инозитол

Въпреки че хранителната необходимост не е доказана за хората, доказано е, че женските гербили имат нужда мио-инозитол в диетите им (Hegsted et al., 1973, 1974). Дефицитът се характеризира с чревна липодистрофия (Chu и Geyer, 1983). При плъхове, мио-Съобщава се, че недостигът на инозитол води до натрупване на триглицериди и анормален метаболизъм на мастните киселини. Тези изследвания са обобщени от Holub (1982). Променено мио-установени са нива на инозитол при плъхове, зайци и други животни със захарен диабет, хронична бъбречна недостатъчност или галактоземия и възможна терапевтична роля за мио-е препоръчан инозитол. По-специално, възстановяването на скоростта на нервна проводимост е демонстрирано при пациенти с диабетна невропатия след добавянето на мио-инозитол към диетите им (Greene et al., 1975; Mayer and Tomlinson, 1983; Winegrad and Greene, 1976). Значението на тези проучвания за нормалните хора не е установено, така че няма RDA за мио-инозитол може да се установи.

Микроелементи

Доказателства за съществеността на микроелементите при хората често е трудно да се получат директно; тя може да бъде надеждно предсказана от доказана същественост при други видове бозайници и от идентифициране на определени елементи като част от нормалните човешки ензимни системи. За много от обсъдените по-долу елементи (особено арсен, бор, никел и силиций) са представени доказателства за изискване при лабораторни животни, но в повечето случаи изискването не е определено количествено. Не е установен дефицит при хората за нито един от тези микроелементи. Следователно няма данни, от които да се оцени човешкото изискване и не може да се даде временна помощ.

Арсен, никел, силиций и бор Съществуват значителни доказателства за установяване на съществеността на тези микроелементи при животните (Nielsen, 1988). Дефицитът на арсен потиска растежа и влошава възпроизводството при плъхове, мини свине, пилета и кози. Дефицитът на никел води до намален растеж при плъхове, овце, крави, кози и мини свине, а депресирана хемопоеза се наблюдава при плъхове, овце, крави и кози. Дефицитът на силиций води до структурни аномалии на дългите кости и черепа при пилетата (Carlisle, 1972; Schwarz and Milne, 1972). Очевидно той участва в нормалния растеж на костите повече чрез процеса на минерализация, отколкото чрез образуването на органичната матрица.

Дефицит на бор е докладван при проучвания при плъхове, пилета и хора (Nielsen, 1988; Nielsen et al., 1987). Изглежда, че борът влияе върху метаболизма на калция и магнезия и може да е необходим за функцията на мембраната. Признаците за недостиг на бор могат да бъдат свързани с нивото на витамин D и евентуално други хранителни вещества в диетата. Отдавна е известно, че борът е от съществено значение за растежа на повечето растения.

Кадмий, олово, литий, калай и ванадий Депресиран растеж, нарушена репродуктивна способност и други промени са докладвани при лабораторни животни, хранени с диети с изключително ниско съдържание на тези елементи и държани в среда, позволяваща най-строг контрол на замърсяването (Nielsen, 1988). Хранителните изисквания, ако съществуват, са много ниски и лесно се изпълняват от нивата, естествено срещащи се в храни, вода и въздух. Доказателствата за изисквания и същественост са слаби.

Кобалт Единствената известна хранителна, но много жизнена функция на кобалта е като неразделна част от витамин В12. Тъй като целият витамин В12 се получава от бактериален синтез, неорганичният кобалт може да се счита за съществен за животинските видове, които изцяло зависят от тяхната бактериална флора за техния витамин В12. Такъв е случаят с преживните животински видове, при които дефицитът на кобалт е добре известен; може да има някакво значение и за строги вегетарианци, чийто прием на предварително формирания витамин е силно ограничен. Въпреки това няма доказателства, че приемът на кобалт винаги е ограничен в човешката диета и не е необходима RDA.

ФАКТОРИ НА РАСТЕЖ И КОЕНЗИМИ

Известно е, че съществуват различни неидентифицирани растежни фактори за няколко животински видове, включително кърмачета, но тяхната роля, ако има такава, в нормалното хранене е неизвестна (Berseth, 1987; Cheeke and Patton, 1978; Jaeger et al., 1987; Lofgren и др., 1974; Уивър и др., 1987).

Напоследък има значителен интерес към възможните хранителни ефекти на съединенията, за които е известно, че са важни коензими или са свързани с тях. Няколко полиамини, включително спермин и спермидин, са необходими за растежа на нормални и неопластични клетки (Celano et al., 1988) и за индуциране на чревно съзряване при плъхове (Dufour et al., 1988). Няколко скорошни проучвания показват различни имунологични супресии и метаболитни ефекти на няколко диетични нуклеотиди при човешки кърмачета и лабораторни животни (DeLucchi et al., 1987; Kulkarni et al., 1987). Също така има съобщения за признаци на дефицит при плъхове и мишки, хранени с високопречистени диети в отсъствието на пиролохинолин хинон, кофактор за оксидоредуктазите (Anonymous, 1988). Проучванията за храненето на такива съединения ще бъдат гледани с интерес, но данните са твърде малко, за да се установят дори временни изисквания за хората.

Известно е, че много други специфични растежни фактори са необходими в клетъчни или тъканни култури и за бактерии, долни метазои или насекоми и други безгръбначни. Няма доказателства, че такива вещества се изискват в диетата на хора или други висши животни и тъй като такива вещества могат да се синтезират в тъканите на висшите животни, демонстрацията на нужда е много малко вероятно. Веществата в тази категория включват аспарагин, бифидусен фактор, биоптерин, хелатиращи агенти, холестерол, коензим Q (убихинони), хематин, лецитин, липоева киселина (тиоктова киселина), нервно-растежни фактори, стр-аминобензоена киселина, различни пептиди и протеини, пимелинова киселина и птеридини (Briggs and Calloway, 1984; Shils and Young, 1988).

ВЕЩЕСТВА, НЯМАЩИ ПОЗНАТА СЪЩНОСТ ПРИ ЖИВОТНИ ИЛИ ЧОВЕЦИ

В надеждна научна литература никога не се съобщава за съществена хранителна функция при животни или растения за повечето други органични химикали, които се срещат естествено в храните или са ендогенно синтезирани по друг начин. Съединенията в тази категория включват амигдалин или лаетрил (неправилно наричан витамин В17) (Herbert, 1988), хлорофил, оротична киселина, пангаминова киселина (неправилно дефинирана смес от диметилглицин и сорбитол, която неправилно се нарича витамин В15), т.нар. витамин U и всякакви други билки, растежни фактори, ензими, хормони, микроелементи или други съединения, наречени витамини или минерали, които не са споменати другаде в този доклад (Briggs and Calloway, 1984; Shils and Young, 1988).