Микроелементите обикновено се считат за ниско токсични вещества, тъй като способността на организма да се справя с недостатъчно или свръхпоглъщане е ефективна.

Свързани термини:

  • Йод
  • Микронутриент
  • Селен
  • Манган
  • Хранителна стойност
  • Пшенично брашно
  • Плодов сок
  • Тесто

Изтеглете като PDF

За тази страница

Фуражни съставки: Хранителни добавки: Микроминерали

Резюме

Микроелементите са необходими за редица биологични процеси в организма. Най-малко осем микроелемента (кобалт, мед, йод, желязо, манган, молибден, селен и цинк) са от съществено значение за говедата и дефицитът на който и да е от тях води до аномалии като намален растеж или производство на мляко, нарушена репродукция, скелетни нарушения, или намалена устойчивост на болести. Изглежда, че хромът се изисква и от говедата и са наблюдавани благоприятни реакции на добавките с хром при говедата. Някои микроелементи, като селен и мед, също могат да причинят проблеми с токсичността, когато се хранят във високи концентрации. Нуждите от следи от минерали на едрия рогат добитък се влияят от редица фактори, включително възраст, стадий (лактиращ срещу нелактиращ) и ниво на производство, порода и бионаличност на минерала от храната. Бионаличността на някои микроелементи може да бъде силно повлияна от нивото на други минерали, присъстващи в диетата. Тази статия ще обсъди функциите, признаците за дефицит, факторите, влияещи върху изискванията, източниците и токсичността на всеки основен микроелемент.

Използването на отпадъци от маслинови мелници за насърчаване на фиторемедиацията

Таня Пардо,. Рафаел Клементе, отпадъци от маслинови мелници, 2017 г.

9.2.1 Замърсяване на почвата с микроелементи: източници, свързани проблеми и стратегии за възстановяване

Замърсяването на почвите с ТЕ получи голямо внимание поради потенциалния риск, който представлява за човешкото здраве и тъй като замърсяването на земеделските почви от тези замърсители може да застраши безопасността на храните и да наруши екосистемата (Lee et al., 2013). Наличието на ТЕ в почвата може да възникне от различен произход: литогенни, идващи от литосферата (скална основа); педогенни, идващи също от литосферата, но след процесите на почвообразуване; и антропогенни, произтичащи от човешки дейности. Литогенните ТЕ са относително неподвижни в почвата, но са обект на промени при определени условия (като влиянието на микроорганизми и ексудати на корените на растенията), които ги правят по-подвижни видове (Kabata-Pendias и Adriano, 1995). Също така, изветрянето на скалните минерали води до локално натрупване на ТЕ в почвата. Това натрупване обаче обикновено не надвишава праговете на токсичност. В допълнение, вулканичните емисии, пожари, прахови бури и други явления могат естествено да въведат TE в екосистемата (Naidu et al., 2001).

Съществуват и многобройни антропогенни причини, които могат да доведат до високи концентрации на ТЕ в почвите, които могат да надхвърлят тези от естествен произход. Човешките дейности доведоха до модификация на естествените цикли на ТЕ, така че приносът към почвите далеч надхвърля загубите от изпаряване, излугване или изтегляне от посевите. Операциите, произтичащи от минни дейности (добив, преработка, изхвърляне на отпадъци и транспортиране на полупродукти) освобождават метали и други TE, които оказват неблагоприятно влияние върху околната среда, в която се извършва дейността. Изоставянето на мината след завършване на процеса на експлоатация, както и аварии, причинени от минни дейности, допринасят за разпространението на замърсяването и представляват значителен риск от замърсяване с TE (Conesa et al., 2012).

Промишлените дейности също са източник на замърсяване, а отлагането на замърсени частици е важен вход на ТЕ в почвите. По същия начин прилагането на фосфатни торове и различни изменения е основният източник на замърсяване на почвата от селскостопански дейности (Adriano 2001; Kabata-Pendias и Pendias, 2001).

Продоволствена сигурност, хранене и здраве

Sornwichate Rattanachaiwong, Pierre Singer, в Encyclopedia of Food Security and Sustainability, 2019

Резюме

Микроелементите са необходими в минимално количество, за да се поддържа здравето, откъдето произлизат и техните имена. Към днешна дата са идентифицирани 13 микроелемента, които влияят на здравето. Осем от тях са установени поради същественото им значение за човека, а именно желязо, цинк, йод, мед, селен, хром, манган, молибден, докато ванадий, силиций, бор, никел все още са противоречиви. Арсенът няма доказана роля в здравето, но е много добре известен със своята токсичност. Изискванията от микроелементи обикновено се изпълняват от нормалните хранителни навици. Дефицитът и токсичността могат да се развият при определени специфични състояния, което води до хроничен лош прием или загуба, аномалии на метаболизма и замърсяване на околната среда.

Развъждане на маслени култури за устойчиво производство: Поносимост към тежки метали

Микроелементи

Микроелементите са широко проучени през последните десетилетия и имат широка роля в биохимичните механизми както като съществени, така и като токсични елементи (Guengerich, 2009). Микроелементите обикновено се намират при ниски концентрации (mg kg -1 или по-малко) в живите организми. Добре известно е, че микроелементите са жизненоважни за живота и необходими за многобройни металозависими ензимни и протеинови дейности (Kramer et al., 2007). Скоростта на натрупване се регулира задължително от физиологичните изисквания, а не от токсичността (Di Toppi and Gabbrielli, 1999). От многото естествени елементи на земната кора N, P, K, Ca, Mg и S са макронутриенти, абсолютно необходими за растежа на растенията. Има общо 53 тежки метала, но малко от тях (Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, V, Zn) имат пряко отношение към живите системи и се класифицират като основни елементи.

ХИМИКАЛИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО И ЗАЩИТА НА ЗЪРНОТО

Микроелементи

Недостигът на микроелементи като бор, желязо, цинк, манган, молибден и мед може да ограничи растежа на растенията и здравето. Превръзките за семена заедно с листни спрейове често са ефективни за коригиране на недостига на хранителни вещества, особено когато се използват в комбинация с други подобряващи техники (напр. Пръскащи пръски, обогатени с хранителни вещества гранулирани торове). Обработката на семена с микроелементи рядко е адекватна сама по себе си. Когато не съществува недостиг на хранителни вещества, прилагането на превръзки от семена от микроелементи и листни спрейове може да бъде от малка полза. Недостатъците на микроелементи могат да бъдат локализирани в много малки области и рядко са общи за широки региони или държави. Дефицитът на микроелементи обикновено първо се признава като възможност поради дефекти в растежа на растенията. Визуалните симптоми на даден дефицит обаче могат да бъдат объркани със симптомите, породени от редица други проблеми с растежа на културите. Диагнозата на дефицит на микроелементи трябва да бъде проверена чрез анализ на растенията и/или почвата, когато това е възможно.

Толеранс на микроелементи, модулиран от антиоксидантна система в растенията

Марсело Педроса Гомеш,. Queila Souza Garcia, в Окислително увреждане на растенията, 2014

Въпреки че някои микроелементи са основни хранителни вещества, растенията могат да бъдат изложени на фитотоксични нива на тези елементи в резултат на антропогенни дейности. Повишено производство на реактивни кислородни видове (ROS) се наблюдава при растения, заразени с микроелементи, което води до повишени нива на оксидативен стрес, а физиологичните особености на растенията като метаболизъм или хранене могат да бъдат засегнати, което води до намаляване на кълняемостта на семената и до растежа на разсад/установяване. Различните растителни органи показват различни реакции в развитието на оксидативен стрес, предизвикан от микроелементи, и по-голямо внимание сега се фокусира върху тези реакции на семената. Въпреки че ROS обикновено се считат за токсични молекули (тъй като тяхното натрупване може да доведе до увреждане на клетките), те също са признати за важни в биологичните процеси на растенията. Способността да се контролира вътрешното съдържание на ROS чрез дейностите на антиоксидантните системи е свързана с покълването на семената и установяването на разсад в присъствието на микроелементи. В тази глава анализираме наличната информация относно индуцирането на оксидативен стрес в микроелементи и модулацията на толерантността на микроелементи в семена и разсад чрез антиоксидантни дейности.

Подход за растително генно инженерство за саниране на Pb и Zn

17.1 Въведение

теми

Фигура 17.1. Схематично представяне на различни източници на замърсяване с Pb в околната среда.

Фигура 17.2. Схематично представяне на различни източници на замърсяване с Zn в околната среда.

Свързана със здравето функционална стойност на млечните протеини и пептиди

D.J. Уолш, Р. Дж. FitzGerald, в Proteins in Food Processing, 2004

23.3.1 Преносители на млечни протеини на витамини, минерали и незаменими мастни киселини

Микроелементите и минералите в говеждото мляко се срещат като неорганични йони, соли или под формата на комплекси с протеини, пептиди, въглехидрати, мазнини и други молекули. Общо около 20 минерала се считат за основни в човешката диета (Flynn, 1992). Говеждото мляко притежава по-високи концентрации на тези минерали в сравнение с човешкото мляко (Таблица 23.3). Основните млечни протеини със способността да свързват бивалентни катиони като калций са казеините. Суроватъчните протеини също свързват специфични минерали, като калций, магнезий, цинк, желязо, натрий и калий (Vegarud et al., 2000). Lf обаче е най-забележителният протеин, свързващ желязото; той може също така да свързва Cu 2+, Mn 3+, Co 3+ и Zn 2+ (Steijns и van Hooijdonk, 2000). Доказано е, че Lf инхибира растежа на бактериите, като изчиства свободното желязо, необходимо за растеж (Payne et al., 1990; Saito et al., 1991). Съобщава се също, че BSA има способността да свързва Zn 2+ (Lönnerdal, 1985). Поради главно факта, че суроватъчните протеини не са фосфорилирани, свързването на катионни минерали с суроватъчните протеини се осъществява по различен механизъм, отколкото в казеините (Cayot и Lorient, 1997).

Таблица 23.3. Средна концентрация на минерали и микроелементи в човешкото и говеждото мляко (Flynn, 1992)

Компонент Човешко мляко Говеждо мляко
Арсен (μg/L)0,2–0,620–60
Бор (μg/L)60–801000
Калций (mg/L)2801200
Хлорид (mg/L)420950
Хром (μg/L)0,272
Кобалт (μg/L)0,10,5
Мед (mg/L)0,250,09
Флуорид (μg/L)16.20.
Йод (μg/L)64–178100–770
Желязо (mg/L)0,30,5
Магнезий (mg/L)35120
Манган (μg/L)630
Молибден (μg/L)250
Никел (μg/L)1.226
Фосфор (mg/L)140950
Калий (mg/L)5251500
Селен (μg/L)16.10
Силиций (μg/L)7003000
Натрий (mg/L)180500
Цинк (mg/L)1.23.5

Въпреки че млякото е отличен източник на витамини, са докладвани само няколко млечни протеини, пренасящи витамини, включително свързващ протеин цианокобаламин (витамин В12) (Holds-Worth and Coates, 1960), фолат (витамин В9) протеин (Salter et al ., 1972; Hansen et al., 1978), калциферол (витамин D) свързващ протеин (Ena et al., 1992) и ретиноевата киселина (витамин А), носещ протеин, β-Lg (Dufour et al., 1994; Sawyer и др., 1998). Преносителите на витамин В9, В12 и D са незначителни суроватъчни протеини със способността да се противопоставят на разграждането от поредица протеолитични ензими в стомашно-чревния тракт, доставящи витамините в тънките черва. Физиологичното значение на тези протеинови свързващи системи в млякото е неизвестно, но изглежда, че те играят роля в регулирането на тези витамини in vivo. Налична е малко информация за способността на млечните протеини да свързват/пренасят есенциални мастни киселини; обаче, както BSA (Posner и DeSanctis, 1987), така и β-Lg (Puyol et al., 1993), са съобщени да свързват мастни киселини. Lönnerdal, (1985) и Clare and Swaisgood, (2000), са прегледали способността на млечните протеини да свързват хранителни компоненти, които са от съществено значение за човешкото здраве.

Прахове за кърмачета за кърмачета

E. Blanchard,. П. Шук, в Наръчник на хранителните прахове, 2013

18.3.5 Минерали, витамини и други микроелементи

Микроелементите (калций, желязо, цинк, мед, манган, йод, селен и витамини A, D, K и B9) също трябва да бъдат подобрени в храните за кърмачета, за да се доближат до кърмата и да поддържат нормално осмотично налягане, което е близо до 7.10 5 Па. Трябва да се отбележи, че химическата форма на минералите може да окаже значително влияние върху тяхната бионаличност. Например железният сулфат се използва широко като източник на желязо в храните за кърмачета поради високата бионаличност на желязото. За да се осигури висока ефективност на задържане на калций в костта, съотношението калций/фосфор трябва да се поддържа между 1: 1 и 2: 1 (FAO/WHO, 2007). Флуорът не е от съществено значение, но е полезен елемент в развитието на зъбите и костите (но не трябва да надвишава 1 mg на ден, за да се избегне флуороза).

Нуклеотидите са добавени към някои храни за кърмачета в няколко страни от 1965 г. (Cosgrove, 1998). Клиничните изпитвания с доносени бебета не показват значителни ползи от такива добавки върху растежа на бебетата (Uauy, 1989). Въпреки това, при бебета с ниско тегло при раждане се съобщава за подобрения по отношение на теглото, дължината и обиколката на главата след добавяне с нуклеотиди (Cosgrove et al., 1996).

Съществуват и храни за кърмачета, обогатени с пробиотици за увеличаване на концентрацията на бифидобактерии в червата на бебето, за да имитират бифидогенния ефект, предизвикан от някои вещества в кърмата.

Използването на ранни етапи от живота в проучванията за идентификация на запасите

Джонатан А. Хеър, Дейвид Е. Ричардсън, в Методи за идентификация на запасите (Второ издание), 2014

15.3.2 Химия на отолита в ранен стадий

Микроелементите и изотопната химия предоставят мощни техники за изследване на наталния произход на рибните видове. С образуването на структурите на калциевия карбонат (отолити, статолити, черупки) се включват микроелементи и изотопи от околната среда. В някои случаи включването на тези химикали зависи от други параметри (например O 18 и околната температура), а в други случаи включването зависи от наличието на елементи в околната среда (напр. Sr и солеността на водата) (виж Thorrold and Hare, 2002). Комбинацията от елементи може да се използва като „пръстов отпечатък“ на местоположението на животното по време на формирането на карбонатна структура. Информация относно местоположението на хвърлянето на хайвера може да бъде получена чрез изследване на тези структури от ранните етапи на живота или изследване на тези структури от възрастни, но чрез анализиране на частта, която е била отложена през ранните етапи на живот. За допълнителна информация относно прилагането на химични методи за риболов на твърди части вижте глава 11 .

Има многобройни свързани приложения, които използват естествени маркери за идентификация на запасите и присвояване. В едно приложение се идентифицират специфични за местоположението „пръстови отпечатъци“ въз основа на ранните етапи от живота и след това самонасочването се изследва чрез анализ на „пръстови отпечатъци“ в частта от ранния етап на живота на отолита от възрастни. Като пример, Thorrold et al. (2001) събират млади слаби риби в техните родови устия и документират специфични за местоположението сигнали за химията на отолита. Вземане на проби от възрастни през следващите години и анализ на отолитен материал, депозиран по време на ювенилния стадий, Thorrold et al. (2001) установи значително самонасочване, с честота между 60% и 80%. В подобно проучване Rooker et al. (2010) установи, че честотата на самонасочване е 50–90% в червения барабан. В малко по-различно приложение, Ashford et al. (2006) анализираха частта от отолитите в ранен етап на живот от възрастни патагонски зъбчета. Те откриват рязко пространствено разделение в химията на отолита, което също е установено в проучване на популационната генетика (Shaw et al., 2004), като по този начин подкрепя хипотезата за отделни запаси.

В допълнение към самонастройката при раждане, естествените етикети могат да се използват и за определяне на раждането на младите и възрастните. Pecl et al. (2011) установи, че новоизлюпените калмари имат пространствено различна химия на статолита. След това те успяха да присвоят възрастни калмари в района на произход въз основа на химията на статолита, съответстваща на ранните етапи от живота. Подобни изследвания включват Hamer et al. (2011), работещи със спарид край бреговете на Австралия и Hobbs et al. (2007) работи с осмерид в устието на Сан Франциско. Въпреки че това приложение не е идентификация на запасите като такова, то представлява способността да се определят лица на запас в риболов със смесен запас. Тези примери и други подкрепят концепцията за морски метапопулации, свързани с различна степен на обмен между местното население (McQuinn, 1997; Kritzer and Sale, 2004). Освен това, тези проучвания демонстрират значението на самонасочването в структурата на запасите, тъй като много рибни запаси се смесват по време на хранене и миграция, но отделно за хвърляне на хайвера.

Препоръчани публикации:

  • Напредък в благосъстоянието на овцете
  • За ScienceDirect
  • Отдалечен достъп
  • Карта за пазаруване
  • Рекламирайте
  • Контакт и поддръжка
  • Правила и условия
  • Политика за поверителност

Използваме бисквитки, за да помогнем да предоставим и подобрим нашата услуга и да приспособим съдържанието и рекламите. Продължавайки, вие се съгласявате с използване на бисквитки .