kémiai elem, amelyre a szervezeteknek alapvető tápanyagként szükségük van az élethez szükséges funkciók ellátásához From Wikipedia, the free encyclopedia
Az ásványi anyagok közül azokat az elemeket, amelyek a szervezetünkben, a test tömegének 0,005%-nál nagyobb mennyiségben fordulnak elő, makroelemeknek, amelyek ennél kisebb mennyiségben vannak jelen, mikroelemeknek nevezzük. Az ásványi anyagok összességükben, a szervezetünk 4-5%-át teszik ki.[1] Az ásványi anyagok, különösen a mikroelemek és nyomelemek biológiai sajátosságaival a bioszervetlen kémia foglalkozik.
A felnőtt ember szervezetében, szerves és szervetlen foszfátok formájában 600-700g foszfor található. Szerves kötésben az egyes fehérjéknek, enzimeknek, vagy nukleinsavaknak az építőköve. Fontos szerepet tölt be a fehérje-, szénhidrát- és zsíranyagcserében. A foszfor 80-85%-a hidroxiapatit mikrokristályok alakjában, a csontok, fogak szilárdságáért felelős. Kis mennyiségben van jelen ugyan, de a szervezet folyadéktereiben is megtalálható, igen fontos szerepet töltve be a kémhatás szabályozásában. Szervezetünk a tartalékenergia egy részét is foszforvegyületek (ATP – adenozin-trifoszfát) formájában raktározza. Szükséges az idegrendszer működéséhez, a fehérjeszintézishez és enzimek működéséhez is.
A foszfor gyakorlatilag minden élelmiszerben megtalálható, ezért a táplálkozási eredetű hiánya nem jellemző, mivel az élelmiszeripar – elsősorban savanyító adalékanyagként – egyre több foszfort használ fel, rendszerint foszforsavként. Hiányállapot legfeljebb tartós savmegkötő-terápia kapcsán, amikor nő a kalciumkiválasztás, esetleg vázrendszer#csontritkulás lép fel.
Napi szükséglet: kb. 620mg (serdülő korban és 70év felett 780mg).
Az emberi szervezet kb. 0,15% klórt tartalmaz, amely a gyomorsósav részeként, az emésztésben, a nátriumhoz, illetve káliumhoz kötött kloridion formájában, a só-víz háztartásban, és a sav-bázis egyensúly fenntartásában játszik fontos szerepet. Bevitele főleg konyhasó formájában történik. A nátrium-klorid 50%-kal nagyobb tömegű kloridot tartalmaz, mint nátriumot, és ez az arány szabja meg a bevitel mértékét.
Az átlagember napi klórbevitele túl magas, ami a sós ételeknek és a klórozott csapvíznek tudható be. Külső pótlást abszolút nem igényel a szervezet belőle. Túladagolása hosszú távon allergiát, asztmát és rákot okozhat.
Átlagos testtömegű (50–80kg) felnőtt emberben 750-850 g, illetve 1-1,2kg (1,5%) kalcium van, ennek 98%-a a csontokban, 1% a fogakban található kalcium-foszfát formájában, további 1% a vérben kering. Élettani szerepe a csontok keménységének, nyomásszilárdságának fenntartásában van. A sejteken kívüli folyadékban és a lágy szövetekben, fehérjéhez kötve, vagy vízoldható formában, nem ionizált komplex alakban, illetve ionos formában, csupán 10g mennyiség van jelen. Ez a kis mennyiség azonban felelős az ingerlékenység szabályozásában, az izom-összehúzódás megindításában, a véralvadásban, a különböző membránok épségének fenntartásában és egyes enzimek működésében.
A kalciumbevitel 20-40%-a hasznosul, amely több tényezőtől is függ:
a táplálék kalcium-foszfor aránya,
a fehérjeellátottság,
a tápanyag összetétele: oxálsav, fitinsav (oldhatatlan komplexet képez) hátrányos, a laktóz előnyös a felszívódás szempontjából.
zsírfelszívódási zavarok esetén oldhatatlan kalciumszappanok keletkeznek – csökken a felszívódás.
Kalciumban a tej és a tejtermékek, valamint az olajos magvak a leggazdagabbak.
Napi adagja felnőtteknek 800mg, gyermekeknek a csontfejlődés miatt 1200mg. D-vitaminnal biztosítható a tökéletes felszívódása.
Túladagolás esetén lerakódik az érfalakon és a vesékben trombózist vagy vesekövet okozhat.
A felnőtt emberben kb. 150g kálium van, ennek 97%-a a sejten belüli vízterekben található. Vegyes táplálkozás esetén az átlagos napi bevitel 2,0-2,9g között mozog, ami fedezi a szervezet szükségletét. Gyakorlatilag minden élelem tartalmaz káliumot, azonban a növényi eredetű élelmiszerekben a kálium-nátrium arány a kálium javára tolódott el, ezért ezek hasznosulása kedvezőbb. A kálium a nátriummal együtt részt vesz az ingerületi folyamatokban, így az ideg-, és izomműködésben, a sav-bázis egyensúly és az ozmotikus nyomás fenntartásában.
A felnőtt ember szervezetében kb. 20-28g magnézium van, amelynek fele a csontrendszerben, a többi zömében a sejtekben található. Szerepe az ideg-, és izomműködésben, valamint számos enzim működésén keresztül a fehérje-, szénhidrát-, és zsíranyagcserében van.
A felnőtt szervezetben mintegy 83-97g közötti mennyiségű nátrium található, ennek 60-65%-a kicserélhető formában, a test víztereiben, 35-40%-a kötött formában, a csontokban és a kötőszövetekben található.
Nehéz fizikai munka végzésekor, magasabb hőmérsékletű és nedvességtartalmú környezetben, erős verítékezéskor, akár 8g, de kellemes külső hőmérséklet esetén és pihenő embernél 46–92mg nátriumot is veszíthetünk. Egyes szakvélemények szerint 100mmol/nap nátriumbevitel elegendő a szükséglet fedezésére (ez kb. 5g konyhasónak felel meg), mert a túlzott nátriumbevitel egyes vélemények szerint, a már népbetegségnek számító magas vérnyomás kialakulásában is szerepet játszhat.
A legnagyobb koncentrációban, a szemben, hajban, és a férfi herékben, de megtalálható a májban, vesékben, és az izmokban is. Szervezetünk kb. 2,5g cinket tartalmaz, amely számos – kb. 70 különböző – enzim alkotórésze, többek között a hasnyálmirigy által termelt inzulinnak.
Megfázás, nátha, torokfájás esetén a gyógyulási időt lerövidíti, ez a hatása azonban csak felnőtteknél figyelhető meg.
Részt vesz a fehérje-, zsír- és nukleinsav-anyagcserében. Felszívódásának hatékonysága: 20-30%, azonban a fitinsav, a túlzott rostbevitel, oxalátok csökkentik a felszívódás mértékét.
A legjobb cinkforrások: hús, máj, tojás, hüvelyesek (bab, borsó, lencse). Jobban hasznosul az állati eredetű, mint a növényi eredetű táplálékból.
Napi szükséglet: 15mg
Hiányállapotok: cink hiányában a gyerekeknél törpenövés, a herék elsorvadása jelentkezik, felnőtteknél elhúzódó sebgyógyulás, csökkent étvágy és ízérzés, letargia, hasmenés, bőrgyulladások jelentkeznek.
Még nem teljesen tisztázott módon, de a cink gátolja a rákos sejtek szaporodását, ezért a rák gyógyításában a jövőben nagy szerephez juthat.
A szervezet fluortartalmának legnagyobb része (kb. 95%-a) a csontokban és a fogakban található. A fluorbevitel okozója lehet a fogszuvasodás kialakulásának, amennyiben az szervetlen, azaz hozzáadott fluor. A fluorszükségletet (1,5mg/nap) az elfogyasztott táplálékkal (pl. tengeri halak, kukorica, majoránna, petrezselyemzöldje) kell fedezni. Minden elemnek és vegyületnek lehet szerves és szervetlen formája. Ez a fluorra is igaz. A szerves forma legtöbbször zöldségekben és gyümölcsökben fordul elő, a lehető legtökéletesebb formában és biokémiai környezetben, pontosan úgy, ahogy azt a szervezetünk megkívánja.
A szervetlen – azaz a hozzáadott – fluor és annak sói, vegyületei nem természetes kötésben találhatóak, ezért a szervezetünk idegen anyagként fogja fel őket. Ezért van az, hogy a hozzáadott fluor még a megengedettnél alacsonyabb mennyiségben is káros hatást fejt ki a szervezetre.
Túladagolás: fognövekedési, csontosodási zavarok, fogszuvasodás, a csontok károsodása, a vesék működésének csökkenése és károsodása, az izomzat és az idegrendszer működési zavarai tapasztalhatók.
A szervezetben kb. 15–20mg jód található, ennek 70-80%-a a pajzsmirigyben van, mert a jód a pajzsmirigyhormonok (tiroxin, trijód-tironin) szerves része, így részt vesz az anyagcsere szabályozásában, befolyásolja a növekedést, az idegrendszer működését, de közvetve hat a vérkeringésre is.
Azokon a területeken, ahol a talaj, s ennek következtében az ivóvíz, és a növények jódban szegények, halmozottan fordulnak elő golyvás megbetegedések.
Egyes növényi eredetű élelmiszerek gátolják a jód hasznosulását a szervezetben, ilyen a kel, kelbimbó, retek. Az állati eredetű élelmiszerek jódtartalmát, a takarmány és az ivóvíz jódszintje is befolyásolja.
Jódban gazdag: a tengeri halak, kagylók, a jódozott konyhasó 25mg/kg kálium-jodidot tartalmaz. A legkevesebb jódot a gyümölcsök tartalmaznak.
Napi szükséglet: 0,15mg.
Hiányállapotok: Az anyagcsere lassul, depresszió lép fel, a szérumban az összzsiradék-szint nő, fiatal korban kretenizmus léphet fel, várandós anyáknál pedig a magzat elhalása, spontán abortusz, magzatfejlődési rendellenességek jelentkeznek. Általános tünet a golyva, a pajzsmirigy megnagyobbodása.
Túladagolás: a jód fokozott bevitele emelkedett pajzsmirigyműködést eredményez, toxikus tünetekkel együtt.
A króm a szövetekben igen kis koncentrációban van jelen, és az életkor előrehaladtával mennyisége csökken. Az emberi szervezet krómtartalma pontosan nem ismert, de aktívan részt vesz a szénhidrát-anyagcserében, elősegíti az inzulin hatását. Feltételezik, hogy hiánya a koszorúér-betegség és a cukorbetegség egyik okozója.
A mangán számos enzim aktivátora, részt vesz a szénhidrát- és lipidanyagcserében, a fehérje-, a dezoxiribonukleinsav, és a ribonukleinsav szintézisében. Szervezetünkben 12–20mg mangán van, vegyes táplálkozás mellett nem fordul elő mangánhiány. Felszívódása mindössze 3-4%, de egyes fémek (vas, kobalt, kalcium) feleslege még gátolja is a felszívódását.
Gazdag mangánban: a gabonafélék, ezek teljes őrleményei, a dió, mogyoró, tojás,[2] paraj,[2] petrezselyem,[2] de a tejtermékek és a húsok csak kis mennyiségben tartalmazzák.
A molibdén nagyon kis mennyiségben található meg a szervezetünkben. A nagy molibdénbevitel rézhiányt okoz, molibdénforrás a hús, és a hüvelyesek.
A molibdénhiány ritka, és csak mesterséges táplálás kapcsán észlelték eddig. Enyhe esetben pszichés labilitást (ingerlékenységet), súlyosabb formában idegrendszeri tüneteket, például látászavart okoz. Gyermekkorban kortól függően 30-250mikrogramm, felnőttkorban 250mikrogramm a napi szükséglet. A napi ajánlott mennyiség 40-szerese fölötti dózis csökkenti a réz felszívódását
Oxidációs folyamatokban részt vevő enzimek alkotórésze, az ember szervezetében 80mg található, főleg a szemben, májban, szívben, vesében, az izomzatban és az agyban.
A vérképzésben és a központi idegrendszer zavartalan működésében is szükség van rá.
Az élelmiszer-nyersanyagok közül a legtöbb rezet a máj, a tojás és a hüvelyesek tartalmazzák.
A szelén funkciója szorosan kapcsolódik az E-vitaminéhoz, azaz antioxidánsként működik, megköti a szabad gyököket,[8] ezáltal gátolja a rák kifejlődését, ill. rákos betegeknél csökkenti a mortalitást. A szelénre a glutation-peroxidáz enzim felépítéséhez van szükség (ez a szervezet egyik természetes antioxidánsa). Kutatási eredmények alapján a szelén nem akadályozza meg a bőrrák kialakulását, azonban más típusú rákbetegségektől megelőző hatással bír. Különösen kiugró eredményeket tapasztaltak a tüdő-, prosztata-, vastagbél- és végbélrákok esetében.
Részt vesz a nehézfémek (arzén, higany stb.) megkötésében és eltávolításában.[9][7]
Az alacsony szelén-vérszint a szívbetegségek kockázatát is fokozza.[8]
Szervezetünkben mintegy 6mg szelén van, amely a májban a legmagasabb koncentrációjú, de a fogzománcban és körömben is kimutatható.
A szelénszükséglet megállapításához kevés emberen végzett kísérlet áll rendelkezésre, ezért a szelénbevitelre vonatkozó javaslatok főleg állatkísérleteken alapszanak. Ennek felső határa 0,2mg, mert feltételezik, hogy az e feletti mennyiségű szelén toxikus hatású.
Szelénhiány férfiaknál gyakrabban kialakulhat, mivel szexuális aktus során a spermával jelentős mennyiségű szelén távozik a szervezetükből.
Az élelmiszerek szeléntartalmát a talaj szeléntartalma döntően befolyásolja.
Jó szelénforrásnak mondható a tengeri állatok húsa,[8] a máj, a vese, a húsok (marha, bárány, vadhús),[8] a friss tonhal, a teljes kiőrlésű gabonamagvak, fokhagyma, tejtermékek, dió, paradió, szezámmag, napraforgómag, hüvelyesek, a spárga és a sörélesztő.[9][10]
A vas nagyon fontos szerepet játszik az emberi szervezetben. Csökkent vasbevitel esetén a szervezet ezekből a raktárakból használja fel a vasat, csak ennek kimerülését követően csökken a vér hemoglobintartalma, és fejlődik ki a vérszegénység.
A hemoglobin működése ehhez kötött. A vas felszívódását csökkentik a csersavtartalmú tápanyagok, így a kávé, tea, de a gabonamagvak korpájában lévő fitátok is, mivel a vassal oldhatatlan komplexet képeznek.
A szervezet vastartalma férfiakban kb. 3 g, nőkben 2,3 g.
A vas a légzőfunkciók esszenciális eleme, a szöveti oxidációban szerepet játszó enzimek, és az oxigéntranszportot végző hemoglobin működése egyaránt a vashoz kötött. A szervezet vaskészletének 70%-a a hemoglobinban, a többi a májban, lépben, és a csontvelőben raktározódik.
Csökkent vasbevitel esetén a szervezet ezekből a raktárakból használja fel a vasat, csak ennek kimerülését követően csökken a vér hemoglobin tartalma, és fejlődik ki a vérszegénység.
Nőknek a terhesség alatt és a szülést követően (a nagy vérveszteség miatt is) nagyobb a vasszükségletük.
A vas felszívódását csökkentik a csersav tartalmú tápanyagok, így a kávé, tea, de a gabonamagvak korpájában lévő fitátok is, mivel a vassal oldhatatlan komplexet képeznek.
Vasban gazdag: a baromfi-, hal-, sertés-, marhahús, de ki kell emelni a májat és egyéb belsőségeket, mert a szervezet jó aszkorbinsav-ellátottsága mellett, a vas felszívódását, és hasznosulását, ezekből fokozott mértékben lehet tapasztalni. Növényi alapú forrásai: szilva, mogyoró, mák, vargánya[2] spenót, savanyú káposzta, napraforgómag, dió, kakaó, csipkebogyó, cékla, barna rizs, vörös- és feketeribiszke, száraz bab, lencse, szójaliszt, tojássárgája, datolyaszilva, sütőtök, csípős paprika.[11]
Többféle oxidációs állapota miatt redoxifolyamatokban játszik szerepet.
Növények
A növény a vasat két-, vagy háromvegyértékű ion formájában, illetve kelátmolekulaként is felveszi a talajból. Oldhatósága jelentősen függ a talaj pH-jától, a nagy pH-érték vashiányt idézhet elő az elem kicsapódása miatt, így a tőzegtalajokban alig található meg. A növény szempontjából mint elektronszállító anyag, és mint a klorofillszintézis katalizátora játszik fontos szerepet.
A vasfelesleg hatása:
A vastöbblet hatására a mangán felvehetősége csökken a talajból, ezáltal mangánhiány léphet fel, de más anyagok felvehetőségét is gátolja.
A vashiány hatása:
Mobilitása a növényben igen csekély ezért hiánya elsősorban a fiatal levéllemezeken mutatkozik, amelyek sárgulva vagy teljesen kifehéredve mutatják a vasklorózis jelenségét, miközben az érhálózat gyakran zöld színű marad. Ásványi talajokon ritkábban lép fel, mint a tőzeges keverékekben vagy a tápoldatos termesztésben. Relatív vashiány léphet fel, ha a talaj foszfortartalma magas.