Ásványi anyagok táplálkozás-élettani szerepe vázrendszer, fogak (Ca, P, F) enzim aktivátorok (Zn, Mn) ozmotikus viszonyok (K, Na, Cl) sav-bázis egyensúly (Ca, P) fehérjék, lipidek felépítése (S, P) szállítófehérjék (Fe) izomműködés (Ca, Mg) ingerület-átvitel (Na, Ca)
Táplálkozás-élettani szempontból fontos ásványi anyagok koncentrációja az ember szervezetében makrolemek (g/kg) mikrolemek (mg/kg) Ca 15 Fe 20-80 P 10 Zn 10-50 K 2 Cu 1-5 Na 1,6 Mo 1-4 Cl 1,1 Se 1-2 S 1,5 I 0,3-0,6 Mg 0,4 Mn 0,2-0,5 Co 0,02-0,1
Makroelemek szabad ionos formában vannak jelen (Na+; K+; Ca++; Mg++) a folyadékterekben a belső környezet állandóságának fenntartásában játszanak fontos szerepet vízforgalom ideg- és izomingerlékenység ozmotikus viszonyok sav-bázis egyensúly csontrendszer felépítése sejtszintű energiaforgalom enzimek aktiválása sejtmembrán funkciók izom működés ingerület továbbítás
Makroelemek és a vízforgalom a sejten belüli és sejt közötti tér ionösszetétele különböző az egyes folyadékterekben a pozitív és negatív töltésű ionok aránya azonban azonos ozmotikus egyensúly ásványi anyag koncentráció változás víz mozgása a sejtmembránon keresztül megváltozik a vízterek térfogata a vese vizelet kiválasztásának változása hormonális kontroll (vazopresszin)
A szervezet sav-bázis egyensúlya az enzimek többségének pH optimuma a semleges tartományban található (pH: 7-7,4) savas irányú eltolódás: acidózis lúgos irányú eltolódás: alkalózis a szervezet puffer rendszerei: bikarbonát-szénsav puffer rendszer R-COOH + NaHCO3 = R-COONa + H2CO3 H2CO3 = H2O + CO2 foszfátpuffer rendszer: H+ + HPO4-- = H2PO4- vérfehérjék, aminosavak amfoter jellegűek, H+ felvételre és leadásra egyaránt képesek
kalcium foszfor csontok (a szervezet Ca-tartalmának 90%-a) véralvadás (protrombin képződés) izom-összehúzódások ingerület vezetés, ingerlékenység (enzim aktivátor) allergiás tünetek enyhítése glikogén felépítése, lebontása foszfor csontok (80%) foszfolipidek ADP, ATP kreatin foszfát Mindkét elem hasznosulása szempontjából fontos: abszolút mennyiségük egymáshoz viszonyított arányuk (csecsemő: 1,5:1-2:1, kisgyermekkortól: 1:1; felnőtt: 1:1,2-1:1,5) D vitamin jelenléte
Szükségletet befolyásoló tényezők a felszívódás mértéke terhelés (Ca) életkor terhesség és szoptatás A magvak foszfortartalma fitin kötésű (60-80%) fitát = fitinsav Ca, Mg…sója fitáz aktivitás: növények, baktériumok a felszívódás mértéke gyenge Csontképződési zavarok rachitis (angolkór, csöves csontok meggörbülnek, izületi végek megvastagodása) fiatal korban csontritkulás (osteoporózis) idősebb korban Kalcium többlet lágy szövetek meszesedése vesekövesség kialakulása Foszfor többlet kalcium forgalmi zavarok csontritkulásra való hajlam
Források: kalcium sok: tej, tejtermékek, leveles növények, pillangósok, ivóvíz kevés: húsok, húskészítmények, gabonák, gyökgumós növények foszfor valamennyi élelmiszerünkben előfordul hiányával nem kell számolni inkább a többlete fordul elő (foszfor tatalmú kiegészítők: pl. foszforsav, polifoszfátok stb.)
fitinsav Zn-fitát
nátrium, kálium, klór a szervezet homeosztázisának fenntartása idegingerület továbbítás (Na) extracelluláris tér ozmózisa (Na) cukrok, aminosavak felszívódása (Na) intracelluláris tér ozmotikus viszonyai (K) ideg és izomműködés (K) szénhidrát anyagcsere (K) gyomor sósav (Cl) -amiláz aktiválása (Cl) nyál Na-hidrokarbonát (puffer anyag)
Források: Na valamennyi élelmiszer tartalmazza nem indokolt a kiegészítés ízesítés, tartósítás sószegény élelmiszerek (Na < 120mg/100g termék) Cl konyhasó az állati eredetű táplálékokban több van K állati és növényi élelmiszerekben egyaránt előfordul
Hiány: Többlet: izzadás (sportolók, fizikai munkát végzők) tartós hasmenés, vizelethajtók hatására romlik a fehérje- és az energia-hasznosulás étvágy csökkenés csökkenő szellemi, fizikai teljesítmény a növények Na- és Cl-tartalma kicsi a zöld növények K-tartalma magas Többlet: fokozott vízfogyasztás a vizelettel, izzadással távoznak a szervezetből izomgyengeség ödéma képződés a K többlet rontja a Mg hasznosulását sok Na magas vérnyomást, aluszékonyságot, fokozott ingerlékenységet okoz, emellett megterheli a szívet és vesét
magnézium átmenet a makro és mikroelemek között 70%- a csontokban, a fennmaradó rész döntő hányada a sejten belüli térben található a kalciummal antagonista hatású enzim-aktivátor (karboxiláz, foszforiláz) Hiánya: pl. alkoholfogyasztás, vizelet hajtók hatására csökken a fehérje beépülés zavarok a szénhidrát és zsír anyagcserében nő a szív- és érrendszeri megbetegedések kockázata (infarktus) nő a görcskészségre való hajlam Forrás: főleg a növényi élelmiszerek gazdag források (csonthéjas gyümölcsök, olajos magvak, száraz hüvelyesek, paraj, cékla, sóska, banán stb.) gyenge a felszívódása (20%) a tejben kevés van
kén Forrás: kéntartalmú aminosavak (MET, CYS) enzim, hormon alkotórész (koenzim-A, inzulin) fehérjék térbeli szerkezete (diszulfid hidak) keratin fehérjék felépítése (szőr, köröm, haj) felépítése Forrás: aminosavak, fehérjék
Mikroelemek nem önállóan fordulnak elő, hanem többnyire valamilyen komplex molekulák alkotójaként (hemoglobin) enzimek, hormonok felépítése, aktiválása (metalloenzimek, redox reakciók katalizálása) részvétel sav-bázis folyamatokban szénhidrát, aminosav, zsír és nukleinsav anyagcsere csontképzés vérképzés idegi működés transzport mechanizmusok (pl. gázok)
Vas oxigén szállítás (hemoglobin, mioglobin) citokrómok (terminális oxidáció) enzim alkotó (citokróm enzimek) tárolt formája Fe+++ a táplálékból a gyomor sósav teszi szabaddá felszívódott és aktív formája a Fe++ metabolizmusa jól szabályozott tároló fehérjéje a szervezetben a ferritin (lép, vese, csontszövet, bélhám) felszívódását a bélhámsejtek ferritin telítettsége szabályozza transzportja a szervezeten belül transzferrinhez kötődően folyik hasznosulásához C vitaminra, B12 vitaminra, folsavra és rézre van szükség
A hemoglobin és a citkrómok kelát része (hem)
Hiány: Forrás: vérzések alkalmával (menstruáció) terhesség, szoptatás idején vegetáriánus táplálkozás esetén kisgyermekek (1 éves kor körül) bőr, köröm, nyelv nyálkahártya elváltozások vérszegénység Forrás: zöld növényi részek, magvak héjrésze, de ez rosszul hasznosul állati eredetű élelmiszerek a tej kivételével (belsőségek, hüvelyesek, diófélék, mák stb.)
réz döntő hányada a vérben a ceruloplazmin nevű enzimatikus fehérjében fordul elő hemoglobin szintézis Fe+++ - Fe++ átalakulás Fe felszívódás enzimek alkotórésze (citokróm oxidáz) pigment képződés galaktóz bontás antioxidáns rendszer (szuperoxid-dizmutáz) Hiány: fogamzásgátló tabletta szedése terhesség újszülöttek de Mo, Fe többlet is okozhatja Forrás: az élelmiszerek megfelelő mennyiségben tartalmazzák (máj, diófélék, hüvelyesek, magvak, szemtermések)
cink Hiánya: Forrás: az inzulin normális működéséhez szükséges enzimalkotórész, aktivátor (karboxipeptidáz) a máj alkoholbontó képessége (alkohol dehidrogenáz) sejtlégzés (széndioxid hidratáció) fehérje- és szénhidrát-anyagcsere keratin szintézis, sebgyógyulás látási folyamatok (a látóbíbor újraképződése, A vit. átalakítása) Hiánya: terhesség, szoptatás jelentős izzadás túlzott mértékű alkoholfogyasztás túlzott Cd, illetve Cu felvétel cukorbetegségre való hajlam alakulhat ki nő a vér lipid szintje étvágycsökkenés, teljesítmény visszaesés, parakeratózis (repedések a bőrön) Forrás: élesztő, gabona korpák, hüvelyes magvak, állati eredetű élelmiszerek
kobalt Hiány: Többlet: Forrás: a B12 vitamin (kobalamin) központi eleme enzim aktivátor (nukleinsav szintézis, vörösvértest képződés) Hiány: vérszegénység Többlet: csökkenti a pajzsmirigy aktivitását (golyvakeltő) gátolja a glikogén lebontást (szívizom működés elégtelenség) Forrás: az élelmiszerek csak nyomokban B12 vitamin
jód Hiány: Többlet: Forrás: pajzsmirigy hormonok (tiroxin, trijódtironin) anyagcsere folyamatok szabályozás (fehérje, zsír, szénhidrát anyagcsere) Hiány: talajellátottság függvénye (hiányos Györ-Sopron, Komárom, Nógrád, heves, Borsod megye) keresztes virágú növények (káposzta, retek, mustár stb.) glükozida tartalma a fluor, a réz, a kobalt és a szelén antagonista hatású szaporodási problémák hipofunkciós golyva Többlet: hiperfunkciós golyva Forrás: halliszt, tengeri növények, sóska, paraj, fokhagyma, uborka jódozott só
mangán Hiány: Többlet: Forrás: főleg a májban, vesében található szénhidrát, zsír, fehérje és nukleinsav anyagcsere növekedés csontképződés szaporodási folyamatok Hiány: vegyes táplálkozás esetén ritkán fordul elő Ca, Fe, Co többlet növekedési, csontosodási zavarok idegrendszeri tünetek (egyensúlyzavar) vérszegénység Többlet: Parkinson-kórra utaló tünetek máj problémák Forrás: zöld növényi részek (50 – 600 mg/kg sz.a.) búzakorpa, gabonák közepes mennyiségben dió, mogyoró, máj, vese
szelén a szervezet antioxidáns rendszerének része (glutation peroxidáz) sejtmembránok, telítetlen zsírsavak védelme májvédő hatás, antikarcinogén pajzsmirigy működés csökkenti a toxikus nehézfémek (Hg, Pb, Cd) mérgező hatását szükséglete és toxikus dózisa közel esik egymáshoz Hiány: talajellátottság függvénye (Baranya, Vértes, Bakony) vázizom működési zavarok májkárosodások Forrás: az élelmiszerek többsége (tengeri hal, hús, máj, vese, korpák stb.) de óriási a koncentráció különbség (100g-14.000 g/kg)
molibdén Hiány: Többlet: Forrás: oxidáz enzimek alkotórésze (xantin oxidáz, purin anyagcsere, alkohol lebontás) Mo:Cu kompetíció Hiány: természetes körülmények között nem igazán fordul elő Cu többlet Többlet: köszvényre hajlamosít Forrás: táplálékok többsége
Fluor Nikkel az apatit részeként (fogak, csontok) toxikus lehet (ivóvíz, környezetszennyezés) étvágycsökkenés növekedés visszaesés csont, izület rendellenességek sérülések a fogzománcon csontritkulás jód antagonista (pajzsmirigy működés) hiányában csökken a csontszilárdság, nő a fogszuvasodás esélye hiánya azonban ritka legfőbb forrásai a tengeri élőlények, ásványvíz Nikkel pigmentáció (enzim alkotó) nukleinsav alkotó hemoglobin szintézis májműködés hiánya nem jellemző, a legtöbb élelmiszer tartalmazza nem toxikus
Króm Arzén Toxikus mikroelemek tripszin aktivátor (fehérje emésztés) inzulin működés (glükóz tolerancia faktor) fehérje-, zsír-anyagcsere hiánya ritka, ekkor csökken az inzulin hatás, a termékenyítő képesség forrásai: ivóvíz, korpák, hüvelyesek, tejtermékek, belsőségek stb. nem toxikus Arzén haj, köröm, csontképletek fejlődése toxikus (hányás, hasmenés, hasi fájdalmak) Toxikus mikroelemek arzén ólom (szaporodásbiológiai, vérképzési zavarok) kadmium (csont-, tüdő-, vesekárosodás, hereelfajulás) higany szennyvíziszap tüdő-, gyomor-, bélgyulladás, vesekárosodás, az immunrendszer zavarai
Ásványi anyagok hasznosulása szervetlen sók formájában gyenge szerves kötésben lényegesen jobb aminosavak (szelenometionin, Béres csepp) kelátok (gyűrűs szerkezetű molekulák) (klorofill, citokrómok, hemoglobin, B12 vitamin) huminsavak (HUMET) EDTA (etiléndiamin-tetraecetsav, szintetikus kelátképző)