Składniki mineralne pożywienia
Składnikami mineralnymi nazywa się te pierwiastki, które pozostaną po spaleniu tkanek w
postaci popiołu.
Makroelementy – zawartośd jest większa niż 0,01%
◦ zapotrzebowanie większe niż 100mg
◦ wapo, fosfor, magnez, potas, sód, chlor, siarka
Mikroelementy – inaczej pierwiastki śladowe, występują w ilości mniejszej niż 0,01%
• zapotrzebowanie poniżej 100mg
• żelazo, cynk, mangan, fluor, jod, selen, chrom
Cechy niezbędnych składników mineralnych
Przy ich niedoborze w pożywieniu w organizmie pojawiają się charakterystyczne
objawy, np. niedokrwistośd, zahamowanie wzrostu, wole,
a zaburzenia te ustępują po zwiększeniu podaży
danego pierwiastka
Znana jest funkcja, jaką pierwiastek pełni w organizmie (np. aktywator enzymów) lub
wiadomo, że wchodzi w skład związku chemicznego ważnego dla funkcjonowania
organizmu (np. Fe w hemoglobinie, J w hormonach tarczycy, Co w witaminie B12)
Czynniki wpływające na biodostępnośd składników mineralnych w organizmie
Czynniki związane z pożywieniem Czynniki związane z organizmem
Rodzaj pierwiastka
Rodzaj związku chemicznego
Stopieo utlenienia
Rozpuszczalnośd
Obecnośd jonów konkurencyjnych
Substancje ułatwiające wchłanianie
Substancje utrudniające
wchłanianie
Czynniki genetyczne
Wiek
Płed (stan fizjologiczny)
Stan odżywienia (zapasy)
Stresy
Choroby
Adaptacja
Wapo
Zawartośd wapnia w organizmie ludzkim 900 – 1300 g, średnio 1,7% masy ciała
99% w postaci hydroksyapatytu znajduje się w kościach i zębach
Ok. 1% w tkankach miękkich
Płyny pozakomórkowe
Funkcje:
Podstawowy składnik kości i zębów
Jest kofaktorem enzymów
Niezbędny do prawidłowej pracy serca i układu naczyniowego
Zmniejsza przepuszczalnośd błon komórkowych
Ma znaczenie w obniżaniu ciśnienia krwi
Bierze udział w:
◦ kurczliwości mięśni
◦ przewodnictwie bodźców nerwowych
◦ przepuszczalności błon komórkowych
◦ krzepliwości krwi
Przyswajalnośd wapnia 10-40%
Obniża się wraz z wiekiem średnio o 0,21% rocznie u starszych mężczyzn i kobiet po
menopauzie
Czynniki zwiększające wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego:
◦ laktoza,
◦ lizyna, arginina,
◦ witamina D (pomaga przy transporcie aktywnym),
◦ fruktooligoscharydy, fosfopepetydy kazeiny (zapobiegają wytrącaniu wapnia
przez fosforany)
Wapo – występowanie w produktach mg/100g produktu
Sery podpuszczkowe
◦ Ser Cheddar pełnotłusty 703mg
◦ Ser Edamski tłusty 867mg
Mleko 0,5% tłuszczu 121mg
Napoje mleczne
◦ Kefir 2% tłuszczu 103mg
◦ Jogurt naturalny 170mg
Śmietanka do kawy 9% tłuszczu 109mg
Ser twarogowy 100mg
Ser topiony 367mg
Sardynki, śledzie 85-110mg
Jarmuż 250mg
Fasola 246mg
Kapusta biała 67mg
Pietruszka (liście) 193mg
Rodzynki suszone 78mg
Orzechy laskowe 186mg
Orzechy włoskie 87mg
Nadmiar wapnia
Bardzo rzadko występuje hiperkalcemia
2500 mg/dzieo – dobrze tolerowane przez zdrowych ludzi
U dzieci może wystąpid z przedawkowania witaminy D
Niedobór wapnia
Objawy ze strony układu nerwowego
Tężyczka
Mrowienie warg, języka, palców, kooczyn dolnych
Uogólnione bóle mięśni
Kurcze mięśni
U dzieci powoduje krzywicę
Niedobór powoduje mniejszą szczytową masę kostną (PBM) co jest jednym z
głównych czynników ryzyka rozwoju osteoporozy
Chroniczny niedobór może prowadzic do wzrostu ciśnienia tętniczego krwi
Wpływ nadmiernego spożycia białka na wydalanie wapnia z moczem jest dyskusyjny
Magnez
• Organizm ludzki zawiera około 27 g Mg – 390 mg/kg m.c. z czego 50-60% znajduje się
w kościach, 40-45% w tkankach miękkich, 1% płyn pozakomórkowy
• Jest aktywatorem ponad 300 enzymów
• Bierze udział w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów
• Niezbędny w biosyntezie i utrzymaniu struktury kwasów nukleinowych i struktury
chromosomów
• Udział w biosyntezie białka poprzez przemiany aminokwasów w formy aktywne
• Udział w przewodnictwie nerwowym
• Kurczliwości mięśni (antagonista wapnia)
• Bierze udział w termoregulacji
• Niezbędny do metabolizmu i działania witaminy D
• Wpływa na homeostazę mineralną, wpływa na funkcję komórek kości
• Ma znaczenie w regulacji ciśnienia krwi (na terenach gdzie występuje twarda woda
odnotowuje się niższy wskaźnik zgonów z powodów układu krążenia)
• Przyswajanie z przeciętnej diety 50%
• Wysoka zawartośd błonnika obniża wchłanianie magnezu
• Mniejsze wchłanianie magnezu u osób z wysoką podażą fosforu(wiązanie magnezu
do grup fosforowych)
• Jedynie wysokie spożycie wapnia >2600mg zmniejszało bilans magnezu
• Jeżeli spożycie białka jest niższe niż 30 g/dzieo wchłanianie magnezu może byd niższe
• Jeżeli spożycie białka jest wyższe niż 94g/dzieo może zwiększad wydalanie magnezu z
moczem
• Znacznie lepiej jest przyswajalny magnez z pożywienia niż z preparatów
farmaceutycznych
• Absorpcja odwrotnie proporcjonalna do ilości spożytej
• Główną rolę w utrzymaniu homeostazy pełnią nerki
Nadmiar magnezu
• Biegunka
• Zatrucie
• Alkaloza
• Hipokaliemia
• Zmiany w pracy serca
• Odwodnienie
• Trudności w oddychaniu
Niedobór magnezu
• Przyczyną jest niewłaściwa dieta, choroby nerek, niskie wchłanianie z przewodu
pokarmowego, choroby zwiększające zapotrzebowanie na magnez – cukrzyca,
nadciśnienie tętnicze, niewydolnośd krążeniowa
• Duże niedobory powodują zaburzenia ze strony układu nerwowo-mięśniowego i
sercowo -naczyniowego
• Nadmierna pobudliwośd
• Drżenie i bolesne skurcze mięśni stany lękowe, bezsennośd
• Apatia, depresja, oczopląs
• Nawet niewielkie niedobory magnezu mogą powodowad obniżenie stężenia wapnia
w surowicy krwi
• Czynnik ryzyka osteoporozy pomenopauzalnej
• Uzupełnienie diety magnezem poprawia tolerancję glukozy i odpowiedź insulinową u
ludzi starszych z cukrzycą insulinozależną
• inne przyczyny niedoboru magnezu: alkohol, niedobór potasu, fosforu, wit. z gr.B,
wit D i E, nadmiar białka, Na i Ca
Magnez – występowanie w produktach
Proszek kakaowy 420 mg
Kasza gryczana 220 mg
Awokado 39 mg
Banany 33 mg
Pietruszka (liście) 69 mg
Płatki kukurydziane 129 mg
Makarony 65 mg
Chleb razowy 64 mg
Chleb pszenny jasny 30 mg
czekolada
orzechy
dorsz
Potas
1,6-2 g/kg mc. średnio 110-140 g w organizmie ludzkim
95% w przestrzeniach wewnątrzkomórkowych
5% w płynach zewnątrzkomórkowych
Znaczenie w gospodarce wodno-elektrolitowej
Działa antagonistycznie do sodu
Antagonista wapnia – zwiększa przepuszczalnośd błon komórkowych
Bierze udział w przewodzeniu impulsu nerwowego
Podnosi napięcie mięśni
Reguluje pH komórki oraz ciśnienie osmotyczne
W formie jonowej występuje w sokach trawiennych
Składnik ATP-azy
Podaż 2,5 – 3,9g zmniejsza ciśnienie tętnicze krwi
Nadmiar potasu
Może byd skutkiem upośledzonego wydalania potasu przez nerki
Lub dawki potasu większej niż 18g
Zwolnienie pracy serca
Mrowienie kooczyn
Spadek siły mięśniowej
Niedobór potasu
Może wystąpid w przypadku anoreksji, wymiotów, biegunki, środków moczopędnych,
przy leczeniu steroidami
Osłabienie
Rozdrażnienie
Nudności
Apatia
Sennośd
Arytmia u osób z ChNS
Potas – występowanie w produktach
Orzechy
500-700mg
Ziemniaki
443mg
Banany
395mg
Porzeczki
300mg
Mięso
200-350mg
Wołowina
350mg
Cielęcina
320mg
Pieczywo chleb żytni 279mg
Jaja 133mg
Sok pomidorowy 206mg
Kakao 1927mg
Śliwki suszone z pestką 778mg
Żelazo rola w organizmie
• Przeciętnie 3-5 g żelaza w organizmie ludzkim
• Mężczyźni
50 mg/kg.m.c
• Kobiety
40 mg/kg mc.
• Białka zawierające Fe – mioglobina, hemoglobina, cytochromy transferryna, ferrytyna
hemosyderyna (transportujące Fe)
• 2/3 żelaza jest związane we krwi
• Za pośrednictwem Fe2+ hemoglobina przenosi tlen z płuc do tkanek
• Magazynowanie głównie w wątrobie, śledzionie i szpiku kostnym w postaci ferrytyny
• Zawartośd ferrytyny w osoczu odzwierciedla ilośd żelaza w organizmie
• W szpiku żelazo bierze udział w tworzeniu krwinek czerwonych
• Wchodzi w skład wielu enzymów oraz związków niezbędnych do transportu
elektronów, cytochrom, desaturacji kwasów tłuszczowych, biosyntezy prostaglandyn,
katabolizmu tryptofanu, obrony immunologicznej
Źródła żelaza
Występują dwa źródła żelaza: żelazo hemowe, które jest łatwo przyswajalne przez organizm
i żelazo niehemowe zawarte miedzy innymi w produktach roślinnych, z których jest ono
znacznie trudniej przyswajalne przez organizm.
Niedobór żelaza
• Może byd spowodowany krwawieniem (np. z przewodu pokarmowego)
• Długotrwałe i obfite miesiączki
• Przewlekłymi stanami zapalnymi chorobami nowotworowymi
• Wrodzonym lub nabytym niedoborem transferryny
• Uniemożliwia wytwarzanie czerwonych krwinek, prowadzi do niedokrwistości
• Bladośd skóry, śluzówek i spojówek
• Zajady w kącikach ust
• Szorstkośd skóry łamliwośd włosów i paznokci
• Spadek aktywności fizycznej
• Obniżenie koncentracji
• Zaburzenia pamięci
• Zmniejszenie odporności
• Zaburzenia rytmu pracy serca
• U dzieci gorszy rozwój psychomotoryczny
• Anemia w 1 i 2 trymestrze zwiększa ryzyko porodu przedwczesnego oraz niskiej
urodzeniowej masy dziecka
Nadmiar żelaza
• Nie obserwuje się przypadków toksyczności żelaza w pożywieniu
• Na skutek przedawkowania preparatami farmaceutycznymi 20-60mg/kg mc.
• Nudności
• Biegunka wymioty
• Zaburzenia ze strony układu sercowo-naczyniowego
• Zaburzenia ze Ośrodkowego układu nerwowego
• Zaburzenia ze strony nerek wątroby i układu krwionośnego
• Duża podaż prowadzi do wzrostu produkcji wolnych rodników
• Kumulacja żelaza u osób z hemochromatozą zwiększa ryzyko nowotworów wątroby
• Związek pomiędzy wysokim spożyciem żelaza a ryzykiem nowotworów jest ciągle
dyskutowany
Żelazo – występowanie w produktach
Wątroba 10 – 18mg
Nasiona strączkowe 4,7 – 8mg
Szczypiorek 7,5mg
Chleb razowy 2,2mg
Pietruszka (korzeo) 5,3mg
Chleb pszenny 1,3mg
Jajo kurze 2,2mg
Żółtko jaja kurzego 7,2mg
Jarmuż 4,0mg
Brokuły 0,9mg
Szpinak 2,8mg
Koperek 2,7mg
Czosnek 1,7mg
Cynk
Aktywator enzymów biorących udział w procesach metabolicznych i biosyntezie
kwasów nukleinowych, utleniania wewnątrzkomórkowego tłuszczów, transporcie
elektronów w łaocuchu oddechowym
Zawartośd w organizmie 2 – 4 g
◦ 60% w tkance mięśniowej
◦ 30% tkanka kostna
◦ 4-6% skóra, włosy
◦ 0,1% w osoczu
Niezbędny składnik enzymów
◦ Anhydrazy węglanowej (liazy)
◦ Polimeraz RNA, DNA (transferazy)
◦ Dysmutazy ponadtlenkowej (oksydoreduktazy)
◦ Fosfataza zasadowa (hydrolazy)
◦ Stabilnośd błon komórkowych
◦ Aktywator czynników transkrypcyjnych (zinc-fingers proteins)
◦ Bierze udział w metabolizmie alkoholu (dehydrogenaza alkoholowa)
Element strukturalny białek regulatorowych (udział w katalizie enzymatycznej,
stabilizacja przestrzenna cząsteczek metaloenzymów)
Odpornośd humoralna i komórkowa
Ochrona przed wolnymi rodnikami
Produkcja i/lub sekrecja hormonów: m.in. testosteron, insulina, tyroksyna
Chroni przed apoptozą indukowaną stresem oksydacyjnym
Niedobór cynku
Stany niedobory występują bardzo rzadko, może wystąpid w żywieniu parenteralnym,
u osób przyjmujących penicylinę, w chorobach genetycznych przebiegających z
zaburzeniem wchłaniania cynku z przewodu pokarmowego
Utrata apetytu
Upośledzenie odczuwania smaku
Podatnośd na infekcję
Rogowacenie skóry
Łysienie
Biegunka
U dzieci: upośledzony wzrost, hipogonadyzm, opóźnione dojrzewanie płciowe
Czynniki zaburzające wchłanianie cynku z przewodu pokarmowego:
◦ Fityniany, błonnik, pierwiastki konkurujące
Cynk – występowanie w produktach
Mięso <5mg
Orzechy 1,8 – 3,2mg
Kasza gryczana 3,5mg
Fasola 4,0mg
Groch 4,0mg
Wątroba 4,5mg
Otręby >5mg
Zalecane spożycie
Grupa, płed,
wiek
Wapo mg Magnez mg Żelazo mg Cynk mg
Potas mg
niemowlęta
0 – 0,5
300
30
0,3
2
350
0,5 – 1
400
70
11
3
425
Dzieci
1-3
500
80
7
3
1650
4-6
700
130
10
5
3000
7-9
800
130
10
5
3000
Chłopcy
10-12
1300
240
10
8
2500
13-18
1300
410
12
11
2500
Dziewczęta
10-12
1300
240
10/15
8
2500
13-18
1300
360
15
9
2500
Grupa, płed,
wiek
Wapo (mg) Magnez (mg) Żelazo (mg) Cynk (mg) Potas (mg)
Mężczyźni
19-30
1000
400
10
11
3500
31-50
1000
420
10
11
3500
51-65
1300
420
10
11
3500
66<
1300
420
10
11
3500
Kobiety
19-30
1000
310
18
8
3500
31-50
1000
320
18
8
3500
51-65
1300
320
10
8
3500
66<
1300
320
10
8
3500
Ciąża
<19
1300
400
27
12
4700
>19
1000
360
27
11
4700
Laktacja
<19
1300
360
10
13
4700
>19
1000
320
10
12
4700