функционирането

При добре балансирана диета минералите са в изобилие, а билките са наситени с минерали. Яжте повече растения, подправяйте храната си и пийте билкови чайове, за да получите оптимално минерално хранене.

Магнезий

Магнезият е единадесетият най-разпространен елемент в човешкото тяло и е известно, че участва като кофактор в стотици метаболитни реакции. АТФ съществува като комплекс с магнезий и следователно този минерал участва във всички реакции, които синтезират или изискват АТФ, включително въглехидрати, липиди, протеини, РНК и ДНК синтез. Много американци не получават препоръчителния прием на магнезий от диетата си. Някои наблюдателни проучвания показват, че лекият дефицит на магнезий е свързан с повишен риск от сърдечно-съдови заболявания. Признаците и симптомите на тежък дефицит на магнезий могат да включват тремор, мускулни спазми, загуба на апетит и гадене.

Червените кръвни клетки съдържат протеина хемоглобин, носител на кислород. Състои се от четири кълбовидни пептида, всеки съдържащ хем комплекс. В центъра на всеки хем лежи желязо (Фигура 10.6). Желязото е ключов компонент на стотици метаболитни ензими. Много от протеините на електронно-транспортната верига съдържат железни - сярни клъстери, участващи в трансфера на високоенергийни електрони и в крайна сметка синтеза на АТФ. Желязото участва и в множество метаболитни реакции, които протичат главно в черния дроб и детоксикират вредните вещества. Освен това желязото е необходимо за синтеза на ДНК. По-голямата част от желязото, използвано в организма, се рециклира от непрекъснатото разграждане на червените кръвни клетки.

Хемоглобинът се състои от четири пептида. Всяка съдържа хем група с желязо в центъра.

Желязото в хемоглобина се свързва с кислорода в капилярите на белите дробове и го транспортира до клетките, където кислородът се освобождава (вж. Бележка 10.30 "Видео 10.5"). Ако нивото на желязо е ниско, хемоглобинът не се синтезира в достатъчно количество и капацитетът за пренос на кислород на червените кръвни клетки намалява, което води до анемия. Когато нивата на желязо са ниски в диетата, тънките черва по-ефективно абсорбират желязото в опит да компенсират ниския хранителен прием, но този процес не може да компенсира прекомерната загуба на желязо, която се получава при хронична загуба на кръв или нисък прием. Когато кръвните клетки се изведат за употреба, тялото рециклира желязото обратно в костния мозък, където се произвеждат червените кръвни клетки. Тялото съхранява малко желязо в костния мозък, черния дроб, далака и скелетните мускули. Относително малко количество желязо се отделя, когато клетките, покриващи тънките черва и кожните клетки, умират и при загуба на кръв, например по време на менструално кървене. Изгубеното желязо трябва да бъде заменено от хранителни източници.

Видео 10.5

Гледайте това видео, за да видите как хемоглобинът в червените кръвни клетки транспортира кислород до всички клетки в тялото.

Бионаличността на желязото силно зависи от хранителните източници. В храни на животински произход около 60% от желязото се свързва с хемоглобина, а хем желязото е по-бионалично от нехемовото желязо. Останалите 40 процента желязо в храните на животински произход е нехем, който е единственият източник на желязо в храните на растителна основа. Някои растения съдържат химикали (като фитат, оксалати, танини и полифеноли), които инхибират абсорбцията на желязо. Въпреки това, яденето на плодове и зеленчуци, богати на витамин С, едновременно с желязосъдържащите храни значително увеличава усвояването на желязо. Преглед в American Journal of Clinical Nutrition съобщава, че в развитите страни бионаличността на желязо от смесена диета варира между 14 и 18 процента, а тази от вегетарианска диета варира между 5 и 12 процента. Центрове за контрол и превенция на заболяванията. „Дефицит на желязо и желязо“. Достъп на 2 октомври 2011 г. http://www.cdc.gov/nutrition/everyone/basics/vitamins/iron.html. Веганите са изложени на по-висок риск от дефицит на желязо, но внимателното планиране на храненето предотвратява развитието му. Недостигът на желязо е най-честият от всички дефицити на микроелементи и ще бъде изследван задълбочено в раздел 10.5 "Желязодефицитна анемия".

Цинкът е кофактор за над двеста ензима в човешкото тяло и играе пряка роля в синтеза на РНК, ДНК и протеини. Цинкът също е кофактор за ензимите, участващи в енергийния метаболизъм. В резултат на неговите видни роли в анаболния и енергийния метаболизъм, недостигът на цинк при кърмачета и деца притъпява растежа. Зависимостта на растежа от адекватен диетичен цинк е открита в началото на 60-те години в Близкия изток, където подрастващият хранителен нанизъм е свързан с диети, съдържащи големи количества фитат. Зърнените култури и някои зеленчуци съдържат химикали, единият е фитат, който блокира усвояването на цинк и други минерали в червата. Смята се, че половината от световното население има диета с недостиг на цинк. Прасад, Ананда. „Дефицит на цинк“ BMJ 2003 22 февруари; 326 (7386): 409 - 410. doi: 10.1136/bmj.326.7386.409. Достъп на 2 октомври 2011 г. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1125304/?tool=pmcentrez. Това до голяма степен е следствие от липсата на червено месо и морски дарове в диетата и разчитането на зърнените култури като основна хранителна съставка. При възрастни тежкият недостиг на цинк може да причини косопад, диария, рани по кожата, загуба на апетит и загуба на тегло. Цинкът е необходим кофактор за ензим, който синтезира хемната част на хемоглобина и силно дефицитните цинкови диети могат да доведат до анемия.

Йод

Селен

Селенът е кофактор на ензимите, които освобождават активен тиреоиден хормон в клетките и поради това ниските нива могат да причинят подобни признаци и симптоми като йодния дефицит. Другата важна функция на селена е като антиоксидант, което беше обсъдено подробно в Глава 8 „Хранителни вещества, важни като антиоксиданти“.

Мед

Медта, подобно на желязото, помага за електронен трансфер в електронно-транспортната верига. Освен това медта е кофактор на ензимите, необходими за усвояването и транспорта на желязото. Другата важна функция на медта е като антиоксидант, което също беше обсъдено в глава 8 „Хранителни вещества, важни като антиоксиданти“. Симптомите на лек до умерен дефицит на мед са редки. По-тежкият дефицит на мед може да причини анемия поради липсата на мобилизация на желязо в организма за синтез на червени кръвни клетки. Други признаци и симптоми включват забавяне на растежа при деца и неврологични проблеми, тъй като медта е кофактор на ензим, който синтезира миелин, който обгражда много нерви.

Манган

Манганът е кофактор за ензимите, участващи в производството на глюкоза (глюконеогенеза) и аминокиселинния катаболизъм в черния дроб. Дефицитът на манган е необичаен.

Хром

Функционирането на хрома в организма е по-слабо разбрано от това на повечето други минерали. Той подобрява действието на инсулина, така че играе роля в метаболизма на въглехидратите, мазнините и протеините. Понастоящем резултатите от научните изследвания, оценяващи полезността на добавките с хром за предотвратяване и лечение на диабет тип 2, са до голяма степен неубедителни. Необходими са повече изследвания, за да се определи по-добре дали хромът е полезен при лечението на някои хронични заболявания и ако да, с какви дози.

Обобщение на забележителните функции на минералите в метаболизма и свързаните с тях синдроми на дефицит е дадено в Таблица 10.8 "Минерални функции в метаболизма и синдром на кръв и дефицит".

Таблица 10.8 Минерални функции при метаболизъм и кръв и дефицитен синдром

Дефицит на минерална функция: Признаци и симптоми
Макро
Магнезий Синтез и използване на АТФ, синтез на въглехидрати, липиди, протеини, РНК и ДНК Тремор, мускулни спазми, загуба на апетит, гадене
Проследяване
Желязо Подпомага производството на енергия, синтеза на ДНК, необходим за функцията на червените кръвни клетки Анемия: умора, бледност, по-бърз сърдечен ритъм
Цинк Подпомага производството на енергия, синтеза на протеини, РНК и ДНК; необходим за синтеза на хемоглобин Забавяне на растежа при деца, загуба на коса, диария, рани по кожата, загуба на апетит, загуба на тегло
Йод Създаване на хормон на щитовидната жлеза, метаболизъм, растеж и развитие Гуша, кретинизъм, други признаци и симптоми включват умора, депресия, наддаване на тегло, сърбеж по кожата, нисък сърдечен ритъм
Селен От съществено значение за активността на хормоните на щитовидната жлеза умора
Мед Подпомага производството на енергия, метаболизма на желязото Анемия: умора, бледност, по-бърз сърдечен ритъм
Манган Синтез на глюкоза, аминокиселинен катаболизъм Нарушен растеж, скелетни аномалии, анормален метаболизъм на глюкозата
Хром Подпомага инсулина при въглехидратния, липидния и протеиновия метаболизъм анормален метаболизъм на глюкозата

Диетични референтни количества за минерали и диетични източници

RDA, определена от IOM за минерали, участващи в метаболизма, са изброени за възрастни в таблица 10.9 „Диетични референтни количества и хранителни източници за минерали, важни за метаболизма“. В таблицата са изброени и хранителни източници за тези микроелементи. Съдържанието на минерали в храните е силно повлияно от почвата, от която са израснали, и по този начин географското местоположение е основният определящ фактор за съдържанието на минерали в храните. Например йодът идва предимно от морска вода, така че колкото по-голямо е разстоянието от морето, толкова по-малко е съдържанието на йод в почвата.

Таблица 10.9 Диетичен референтен прием и източници на храна за минерали, важни за метаболизма

Минерални RDA (mg/ден) Хранителни източници * означава адекватен прием, ** само за възраст от 31 до 50 години
Макро
Магнезий 420 000 (мъже) Ядки, зеленчуци, кафе и чай, какао
320 000 (жени) **
Проследяване
Желязо 8.000 (мъже) Животински продукти, подсилени зърнени закуски, боб, спанак, грах
18.000 (жени)
Цинк 11 000 (мъже) Червено месо, птици, морски дарове, подсилени зърнени закуски, боб, ядки, пълнозърнести храни
8.000 (жени)
Йод 0,150 (мъже) Морски дарове, млечни продукти
0,150 (жени)
Селен 0,055 (мъже) Риба тон, говеждо, пилешко, ядки, млечни продукти
0,055 (жени)
Мед 0.900 (мъже) Пълнозърнести храни, черен дроб, бобови растения, семена, какао
0.900 (жени)
Манган 2.300 (мъже) Пълнозърнести храни, кафяв ориз, спанак, ядки, чай
1.800 (жени) *
Хром 0,035 (мъже) Яйчни жълтъци, пълнозърнести храни, меса, месо от органи, гъби, ядки, броколи
0,025 (жени) *

Източник: Медицински институт. Диетични референтни количества за витамин А, витамин К, арсен, бор, хром, мед, йод, желязо, манган, молибден, никел, силиций, ванадий и цинк. 9 януари 2001 г. http://www.iom.edu/Reports/2001/Dietary-Reference-Intakes-for-Vitamin-A-Vitamin-K-Arsenic-Boron-Chromium-Copper-Iodine-Iron-Manganese-Molybdenum -Никел-силиций-ванадий-и-цинк.aspx.

Бионаличност

Минералите не се усвояват толкова ефективно, колкото повечето витамини и така бионаличността на минералите може да бъде много ниска. Храните на растителна основа често съдържат фактори като оксалат и фитат, които се свързват с минерали и инхибират тяхното усвояване. Като цяло минералите се усвояват по-добре от храни на животинска основа. В повечето случаи, ако хранителният прием на определен минерал се увеличи, абсорбцията ще намалее. Някои минерали влияят върху усвояването на други. Например излишъкът на цинк в храната може да наруши усвояването на желязо и мед. И обратно, някои витамини подобряват усвояването на минералите. Например, витамин С повишава усвояването на желязо, а витамин D повишава усвояването на калций и магнезий. Както е случаят с витамините, някои стомашно-чревни разстройства и заболявания, като болестта на Crohn и бъбреците, както и процесите на стареене, нарушават абсорбцията на минерали, излагайки хората с нарушения на абсорбцията и възрастните хора на по-висок риск от недостиг на минерали.