• Избройте основната функция на всеки от минералите, участващи в метаболизма.
  • Обобщете ролята на минералите, важни за функцията и обновяването на кръвта.

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.

функционирането

Желязото е микроелемент, от който се нуждаем в малки количества всеки ден. Той е слабо разтворим във вода и е катион, който съществува в две състояния, +2 (железен) или +3 (железен). Червените кръвни клетки съдържат протеиновия носител на кислород хемоглобин. Състои се от четири кълбовидни пептида, всеки съдържащ хем комплекс. В центъра на всеки хем лежи желязо (Фигура 10.4.2). Осемдесет процента от желязото в тялото се свързва с хемоглобина. В мускула желязото е част от свързващия кислорода протеин, миоглобин. Желязото е ключов компонент на стотици метаболитни ензими. Много от протеините на електронната транспортна верига съдържат железо-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.

Фигура \ (\ PageIndex \): 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 клетки, където кислородът се освобождава (вижте "Видео 10.5.1"). Ако нивата на желязо са ниски, 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. Само 2-35% от желязото във вашата диета се абсорбира. След като се абсорбира, желязото може да се включи в хемоглобина или миоглобина за транспортиране на кислород, или да се включи в други протеини, или да се съхранява в черния дроб, костния мозък или далака. Феритинът е молекулата, която съхранява желязото в лигавичните клетки. Когато желязото е необходимо, то се освобождава от феритина и се транспортира чрез трансферин до други клетки за употреба. Попадайки в тялото, е трудно да се отдели желязо, но част от желязото ще бъде загубено, когато се отделят лигавичните клетки на червата, процес, който се случва на всеки 3-5 дни.

Еритроцитите или червените кръвни клетки циркулират за около 120 дни и след това се отстраняват. Когато кръвните клетки бъдат изведени от употреба, черният дроб и далакът разграждат червените кръвни клетки и трансферин или рециклират желязото обратно в черния дроб, костния мозък, където се произвеждат червените кръвни клетки. Компонентът на хема се рециклира в жлъчката. Хепцидинът, хормон, произвеждан от черния дроб, регулира железния баланс, като инхибира освобождаването му. 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. Гледайте това видео, за да видите как хемоглобинът в червените кръвни клетки транспортира кислород до всички клетки в тялото.

Видео \ (\ PageIndex \): Транспорт на кислород. Гледайте това видео, за да видите как хемоглобинът в червените кръвни клетки транспортира кислород до всички клетки в тялото.

Диетичното желязо се предлага в две форми, като желязо от хем или като нехемово желязо. Бионаличността на желязото силно зависи от хранителните източници и формата на желязото. 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. „Желязо и дефицит на желязо.“ Достъп на 2 октомври 2011 г. 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 микроелемент, който е катион и кофактор за над двеста ензима в човешкото тяло, които играят пряка роля в синтеза на РНК, ДНК и протеини. Цинкът също е кофактор за ензимите, участващи в енергийния метаболизъм. Важно е за зарастването на рани, транспортирането на витамин А, възприемането на вкуса, растежа и развитието и кофактора в генетичния материал и протеините (цинкови пръсти).

Мед

Медта е микроелемент, който е катион и съществува в състояние +1 или +2. Подобно на желязото, медта помага за електронен трансфер в електронно-транспортната верига. Освен това медта е кофактор на ензимите, които са от съществено значение за усвояването и транспорта на желязо и синтеза на хемоглобин. Другата важна функция на медта е 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 за ензим, който синтезира миелин, който обгражда много нерви. Групите, изложени на риск от развитие на дефицит на мед, са хора, които консумират твърде много цинк.

Болестта на Менке е генетично заболяване, което причинява дефицит на мед. Началото се появява обикновено по време на ранна детска възраст и се характеризира с рядка, извита коса; неуспех да наддават на тегло и да растат с очакваната скорост (неуспех да процъфтява); и влошаване на нервната система. Често тези деца не живеят след 3-годишна възраст. Ранното лечение с мед може да подобри прогнозата при някои засегнати индивиди.

Хората с рядкото наследствено заболяване, болестта на Уилсън, натрупват мед в черния дроб и мозъка. Прекомерен прием на мед

Таблица \ (\ PageIndex \): Минерални функции в метаболизма и кръвта и дефицитен синдром Дефицит на минерална функция: Признаци и симптоми
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
Мед Подпомага производството на енергия, метаболизма на желязото, кофактор за ензимите Анемия: умора, бледност, по-бърз сърдечен ритъм

Диетични референтни количества за минерали и диетични източници

RDA, определена от IOM за минерали, участващи в метаболизма, са изброени за възрастни в таблица 10.4.2 „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.

Източници на хем: Животински продукти като месо, риба и птици

Източници без хем: подсилени зърнени закуски, боб (тофу), спанак, грах, сушени плодове, пълнозърнести храни

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. -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 бъбречни заболявания, както и процеса на стареене, влошават абсорбцията на минерали, излагайки хората с нарушения на абсорбцията и възрастните хора на по-висок риск от минерален дефицит.