Substanțele alimentare esențiale (substanțe alimentare esențiale) sunt substanțe necesare pentru funcționarea normală a unei persoane sau a unui animal , dar nesintetizate de organismul acesteia sau sintetizate în cantități insuficiente. O persoană sau un animal poate obține substanțe esențiale (de exemplu, niacina ) numai cu alimente [1][2] [3] .
Nutrienții esențiali sunt diferiți pentru diferite tipuri de organisme vii . De exemplu, majoritatea speciilor de mamifere sunt capabile să sintetizeze acid ascorbic în organism , acoperind complet nevoile metabolismului în acesta fără surse suplimentare externe. Prin urmare, nu este considerat indispensabil pentru aceste animale. Dar este un element indispensabil în alimentația persoanelor care au nevoie de surse externe de acid ascorbic (cunoscut sub numele de vitamina C în contextul alimentației ).
Nevoile corpului uman variază foarte mult. Astfel, o persoană care cântărește 70 kg conține 1,0 kg de calciu , dar doar 3 mg de cobalt [2] [6] . Mulți nutrienți esențiali sunt toxici atunci când sunt administrați în cantități excesive, ceea ce duce la o afecțiune patologică (de exemplu, hipervitaminoză ). Altele pot fi consumate fără vătămare aparentă în cantități mult mai mari decât într-o dietă zilnică tipică . Laureatul Nobel de două ori Linus Pauling a spus odată despre vitamina B3 (cunoscută și sub denumirea de niacină și niacinamidă): „Am fost uimit de toxicitatea sa foarte scăzută , având în vedere că are un efect fiziologic atât de semnificativ . O cantitate mică, 5 mg pe zi, este suficientă pentru a menține în viață o persoană care moare de pelagră , dar nu are toxicitate în cantități de zeci de mii de ori mai mari, care [uneori] pot fi luate fără rău" [7]
Nutrienții umani esențiali se încadrează în următoarele patru categorii: [3]
Sărurile minerale din compoziția alimentelor sunt elemente chimice care trebuie să fie conținute în hrana organismelor vii pe lângă cele patru elemente chimice principale: carbon , hidrogen , azot și oxigen , prezente în moleculele organice obișnuite [8] . Termenul de „săruri minerale” subliniază tocmai starea ionică a acestor elemente, și nu prezența lor sub formă de compuși chimici sau minerale fosile naturale [9] . (nu in sursa)
Importanța obținerii „sărurilor minerale” cu alimente se datorează faptului că aceste elemente fac parte din enzime și alte substanțe necesare organismului - participant la reacțiile biochimice [10] . Prin urmare, sunt necesare niveluri adecvate de aport de anumite elemente chimice pentru a menține sănătatea optimă.
Potrivit nutriționiștilor, aceste cerințe sunt îndeplinite pur și simplu prin dieta zilnică echilibrată obișnuită . Uneori se recomandă consumul de săruri minerale ca parte a anumitor alimente bogate în elementele necesare, în alte cazuri, sărurile minerale pătrund în organism sub formă de suplimente alimentare - cel mai adesea este iod în sare iodată [3] [11] .
Cantitatea exactă de săruri esențiale este necunoscută. Unii autori susțin că șaisprezece elemente care joacă roluri structurale și funcționale în organism sunt necesare pentru a menține procesele biochimice umane [12] . Uneori se face o distincție între această categorie și conceptul mai general de micronutrienți în compoziția alimentelor . Majoritatea sărurilor minerale esențiale au o greutate atomică relativ scăzută . Următoarele elemente chimice au dovedit roluri importante în procesele biologice:
H | El | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Li | Fi | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
N / A | mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
K | Ca | sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | co | Ni | Cu | Zn | Ga | GE | La fel de | Se | Br | kr | |
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | lu | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | În | sn | Sb | Te | eu | Xe | |
Cs | Ba | La | * | hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | hg | Tl | Pb | Bi | Po | La | Rn |
pr | Ra | AC | ** | RF | Db | Sg | bh | hs | Mt | Ds | Rg | |||||||
* | Ce | Relatii cu publicul | Nd | P.m | sm | UE | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | lu | ||||
** | Th | Pa | U | Np | Pu | A.m | cm | bk | cf | Es | fm | md | Nu | lr |
Patru nutrienți principali | elemente cuantificabile | Elemente esențiale în micro concentrare | Elemente prezente cu funcție biologică neidentificată la om |
Element | Doza zilnică recomandată de RDA/doza adecvată AP | Conținut cantitativ | Categorie | Eșec | Redundanţă |
---|---|---|---|---|---|
potasiu (K) | 4700 mg | Conținut cantitativ | este un electrolit sistemic , indispensabil în reglarea ATP cu sodiu . Sursele din dietă includ leguminoase , cartofi , roșii și banane . | hipokaliemie | hiperkaliemie |
Cloruri (Cl−) | 2300 mg | Conținut cantitativ | necesar pentru producerea acidului clorhidric în stomac și pentru funcționarea pompei celulare . Sarea de masă este sursa principală în dietă. | hipocloremie | hipercloremie |
Sodiu (Na) | 1500 mg | Conținut cantitativ | este un electrolit sistemic , indispensabil în reglarea ATP cu potasiul . Surse dietetice sare de masă ( clorura de sodiu , sursa principală), alge marine, lapte , spanac . | hiponatremie | hipernatremie |
Calciu (Ca) | 1000 mg | Conținut cantitativ | necesar pentru sănătatea mușchilor , inimii și digestive , un element esențial al oaselor , susține sinteza și funcționarea celulelor sanguine . Sursele de calciu din dietă includ produsele lactate , conservele de pește cu oase ( somon , sardine ), legumele cu frunze verzi , nucile și semințele . | hipocalcemie | hipercalcemie |
Fosfor (P) [13] | 700 mg | Conținut cantitativ | componentă a oaselor ( apatită ), producerea de energie și multe alte funcții . [14] Într -un context biologic , de obicei ca fosfat . [cincisprezece] | hipofosfatemie | hiperfosfatemie |
magneziu (Mg) | 420 mg | Conținut cantitativ | necesara pentru reactiile cu ATP si pentru oase . Sursele din dietă includ nuci , soia și cacao . | deficit de magneziu | hipermagnezemie |
Zinc (Zn) [16] | 11 mg | Urme | necesare pentru mai multe enzime , cum ar fi carboxipeptidaza, alcool dehidrogenaza hepatică , anhidraza carbonică. | deficit de zinc | intoxicație cu zinc |
Fier (Fe) | 8 mg | Urme | necesare pentru multe proteine si enzime , in special hemoglobina . Sursele alimentare includ carnea roșie , legumele cu frunze verzi , peștele ( ton , somon ) , fructele uscate , fasolea , strugurii, cerealele integrale și fortificate . | anemie | tulburare a metabolismului fierului |
Mangan (Mn) [17] | 2,3 mg | Urme | este un cofactor în funcționarea enzimelor . | deficit de mangan | intoxicație cu mangan |
Cupru (Cu) [18] | 900 mcg | Urme | componentă necesară a multor
reacții redox , inclusiv citocrom C oxidaza. |
deficit de cupru | otrăvire cu cupru |
Iod (I) | 150 mcg | Urme | necesare pentru biosinteza tiroxinei . | deficit de iod | intoxicație cu iod |
Seleniu (Se) [19] | 55 mcg | Urme | cofactor esenţial pentru activitate
enzime antioxidante precum glutation peroxidaza . |
deficit de seleniu | selenoza |
Molibden (Mo) | 45 mcg | Urme | oxidaze: xantin oxidază , aldehid oxidază și sulfit oxidază [20] | deficit de molibden | exces de molibden (supradoză de molibden) |
În diverse momente, în raport cu multe elemente, s-a asumat un rol în menținerea sănătății umane și s-a afirmat și necesitatea acestora. Nu a fost identificat nicio proteină sau complex specific pentru niciunul dintre aceste elemente și, în general, astfel de afirmații nu au fost susținute. O dovadă clară și precisă a efectului biologic este caracteristica unei biomolecule care conține acest microelement , cu o funcție metabolică identificabilă și verificabilă [21] . Pentru elementele prezente în urme, izolarea și studiul unor astfel de molecule este asociată cu mari dificultăți din cauza concentrației lor scăzute. Pe de altă parte, deficiența acestor oligoelemente este greu de reprodus, deoarece acestea sunt prezente în mod constant în mediu și organism, ceea ce face dificilă demonstrarea efectului biologic al absenței lor [10] .