Незаменимые элементы пищи

Незаменимые элементы пищи — это такие элементы, которые пища должна включать для того, чтобы обеспечить нормальное функционирование организма человека. Последний совершенно не синтезирует незаменимый элемент, или синтезирует его в количествах, недостаточных для поддержания здоровья организма (напр., ниацин, холин), а потому должен получать с пищей.^[1][2][3][4]

Незаменимые потребности человека, которые обычно не считают ^[5]пищевыми

• Кислород.
• Вода.
• Солнечный свет (для синтеза витамина D).^[6]

Перечень незаменимых элементов пищи

Незаменимые элементы пищи различны для разных видов живых организмов. Например, большинство видов млекопитающих синтезируют свою собственную аскорбиновую кислоту . Следовательно, она не считается незаменимой для этих животных . Но она является незаменимым элементом в пище людей , которые нуждаются во внешних источниках аскорбиновой кислоты (известной как витамин C в контексте питания). Потребности организма человека колеблются широко. Так, человек массой 70 кг содержит 1,0 кг кальция , но только 3 мг кобальта.^[3][7] Многие незаменимые элементы пищи при приёме в чрезмерных количествах токсичны, что приводит к возникновению патологического состояния (напр., гипервитаминоза). Другие же можно потреблять без видимого вреда в количествах, больших, чем в типичном суточном рационе. Дважды Нобелевский лауреат Лайнус Полинг о витамине B3 (известном также как ниацин и ниацинамид) как-то сказал: «Меня ошеломила его очень низкая токсичность при том, что он оказывает такое значительное физиологическое влияние. Ежедневный приём крошечной малости, 5 мг, достаточен для того, чтобы сохранить жизнь умирающему от пеллагры , но у него нет токсичности в количествах в десятки тысяч раз больших, которые [иногда] можно принять без вреда» ^[8] К незаменимым элементам пищи человека относят следующие четыре категории:

Незаменимые жирные кислоты^[4]

• α-линоленовая кислота (омега-3 жирная кислота с кратчайшей цепочкой),
• линолевая кислота (омега-6 жирная кислота с кратчайшей цепочкой).

Незаменимые аминокислоты для взрослых людей^[4]

• изолейцин,
• лизин,
• лейцин,
• метионин,
• фенилаланин,
• треонин,
• триптофан,
• валин.

Незаменимые аминокислоты для детей, но не для взрослых людей^[4]

• гистидин,
• аргинин.

Витамины ^[4]

• биотин (витамин B7, витамин H),
• холин (витамин Bp),
• фолат (фолиевая кислота, витамин B9, витамин M),
• ниацин (витамин B3, витамин P, витамин PP),
• пантотеновая кислота (витамин B5),
• рибофлавин (витамин B2, витамин G),
• тиамин (витамин B1),
• витамин A (ретинол),
• витамин B6 (пиридоксин, пиридоксамин или пиридоксаль),
• витамин B12 (кобаламин),
• витамин C (аскорбиновая кислота),
• витамин D (эргокальциферол или холекальциферол),
• витамин E (токоферол),
• витамин K (нафтохиноны).

Незаменимые минеральные соли

Представлены в следующем разделе.

Минеральные соли в составе пищи

Минеральные соли в составе пищи — это химические элементы, которые требуются в пище живых организмов, помимо четырёх химических элементов : углерода, водорода, азота и кислорода, присутствующие в обычных органических молекулах.^[9]Термин «Минеральные соли» подчёркивает именно ионное состояние этих химических элементов, а не нахождение их в форме химических соединений или природных ископаемых — минералов.^[10] Уделение внимания содержанию «минеральных солей» в пище вызвано интересом к поддержанию биохимических реакций, протекающих с участием требуемых компонентов.^[11] Следовательно, для сохранения оптимального здоровья требуются соответствующие уровни приёма определённых химических элементов .

По мнению специалистов по питанию, эти требования удовлетворяются просто

• обычным сбалансированным суточным рационом,
• иногда рекомендуется потребление минеральных солей в составе определённых съедаемых продуктов, богатых требуемыми элементами,
• в других случаях минеральные соли поступают в организм в виде добавок к пище. Наиболее часто это йод в йодированной соли.^[4][12]

Некоторые авторы утверждают, что для поддержания биохимических процессов человека требуется шестнадцать минеральных солей, играющих структурные и функциональные роли, и выступающие как электролиты.^[13] Иногда делают различие между этой категорией и микроэлементами в составе пищи. Следующие химические элементы играют важные роли в биологических процессах. Большинство минеральных солей имеет относительно низкий атомный вес:

H																		He
Li	Be												B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg												Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc		Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y		Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	La	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	Ac	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg
			*	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
			**	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

Четыре основных биогенных элемента

Количественно определяемые элементы

Незаменимые элементы в микроконцентрации

Присутствующие элементы с неидентифицированной биологической функцией у человека

Незаменимые минеральные соли в пище человека

Ион минерала	РСП-рекомендуемая суточная доза/АП-адекватный приём	Количественное содержание	Категория	Недостаточность	Избыточность
Калий (K)	4700 мг	Количественное содержание	является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с натрием. Источники в рационе включают бобовые, картофельную кожуру, томаты и бананы.	гипокалиемия	гиперкалиемия
Хлориды (Cl−)	2300 мг	Количественное содержание	требуются для выработки соляной кислоты в желудке и при функционировании клеточного насоса. Столовая соль — основной источник в рационе.	гипохлоремия	гиперхлоремия
Натрий (Na)	1500 мг	Количественное содержание	является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с калием. Источники рациона столовая соль (натрия хлорид, основной источник), морские овощи, молоко, шпинат.	гипонатриемия	гипернатриемия
Кальций (Ca)	1000 мг	Количественное содержание	требуется для мышц, здоровья сердца и пищеварительной системы, строит кость, поддерживает синтез и функцию клеток крови. Источники кальция в рационе включают молочные продукты, консервированную рыбу с костями (лосось, сардины), зелёные листовые овощи, орехи и семена.	гипокальцемия	гиперкальцемия
Фосфор (P)[14]	700 мг	Количественное содержание	компонент костей (апатит), выработки энергии и многих других функций.[15] В биологическом контексте обычно в виде фосфата.[16]	гипофосфатемия	гиперфосфатемия
Магний(Mg)	420 мг	Количественное содержание	требуется для реакций с АТФ и для костей . Источники рациона включают орехи, соевые бобы и какао.	недостаточность магния	гипермагнеземия
Цинк (Zn) [17]	11мг	Следы	присутствующий и требуемый для нескольких ферментов, таких как карбоксипептидаза, алкогольная дегидрогеназа печени, углеродная ангидраза.	недостаточность цинка	отравление цинком
Железо (Fe)	8 мг	Следы	требуется для многих белков и ферментов, особенно гемоглобина. источники в рационе включают красное мясо, зелёные листовые овощи, рыбу (тунец, лосось), сухофрукты, бобы, целые зёрна и обогащённые зёрна.	анемия	нарушение обмена железа
Марганец(Mn) [18]	2,3 мг	Следы	является кофактором при функционировании ферментов.	недостаточность марганца	отравление марганцем
Медь (Cu) [19]	900 мкг	Следы	требуемый компонент многих окислительно-восстановительных реакций, включая цитохром C оксидазу.	недостаточность меди	отравление медью
Йод (I)	150 мкг	Следы	требуется для биосинтеза тироксина.	недостаточность йода
Селен(Se) [20]	55 мкг	Следы	кофактор, существенный для активности антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза.	недостаточность селена	селеноз
Молибден (Mo)	45 мкг	Следы	оксидазы: ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и сульфитоксидаза [21]	недостаточность молибдена

Химические элементы с предполагаемой ролью в здоровье человека

В различные времена в отношении многих элементов предполагали роль в сохранении здоровья человека, было заявлено об их необходимости. Ни для одного из этих элементов не идентифицировали специфический белок или комплекс, и обычно такие притязания не подтверждались. Явным доказательством биологического эффекта служит характеристика биомолекулы, содержащей этот микроэлемент с идентифицируемой и проверяемой функцией.^[22] Одна проблема при идентификации биологического эффекта в том, что некоторые микроэлементы не оказывают видимое действие в низких концентрациях, но присутствуют, доказательство их биологического эффекта отсутствует, так как недостаточности этих микроэлементов трудно воспроизвести.^[11]

• Сера (S) выступает во многих ролях^[23]. Требуются относительно высокие количества её, но рекомендуемой суточной потребности нет,^[24] поскольку сера получается из аминокислот и для них, следовательно, количество должно быть адекватно в любом рационе, содержащем достаточное количество белка.

• Кобальт (Co) (как часть витамина B12). Для синтеза витамина B12 требуется кобальт, но по причине того, что для синтеза витамина требуются бактерии, обычно рассматривается часть недостаточности витамина B12, а не собственно недостаточность минерального элемента.

• Хром (Cr)^[25] Иногда хром описывается как необходимый элемент.^[26][27] Он подразумевается в углеводном обмене человека, что привело к возникновению рынка добавки хрома пиколината, но решающего биохимического доказательства его физиологической функции не представлено.^[28]

• Фтор описан как условно необходимый, завися от важности, придаваемой предупреждению хронической болезни .^[29][30]
• Иногда проводили исследования, подтверждающие необходимость никеля (Ni) ,^[31] но до настоящего времени не выработано рекомендуемой суточной потребности.^[25]

• Значение мышьяка (As), бора (B), брома, кадмия, кремния (Si)^[25]вольфрама и ванадия установлено, по крайней мере, по специализированным и биохимическим ролям как структурные или функциональные кофакторы у других организмов. Похоже, что эти микроэлементы не усваиваются людьми.

Примечание

1. ↑ Пища.Большая Советская энциклопедия
2. ↑ Дэвис А. Нутрицевтика. Питание для жизни, здоровья и долголетия.-М:Саттва,2004
3. ↑ ^{1 2} Hausman, P, 1987, The Right Dose. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
4. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4.
5. ↑ Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc. ISBN 0-380-70289-4.
6. ↑ Человек. Большая советская энциклопедия
7. ↑ Скальный А., Рудаков И. Биоэлементы в медицине.2004,Изд. МИР, ОНИКС
8. ↑ Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4. Page 24.
9. ↑ Биогенные элементы. Большая советская энциклопедия
10. ↑ Элементы химические. Большая советская энциклопедия
11. ↑ ^{1 2} Lippard, Stephen J.; Jeremy M. Berg (1994). Principles of Bioinorganic Chemistry. Mill Valley, CA: University Science Books. pp. 411. ISBN 0-935702-72-5.
12. ↑ R. Bruce Martin «Metal Ion Toxicity» in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Robert H. Crabtree (Ed), John Wiley & Sons, 2006. DOI: 10.1002/0470862106.ia136
13. ↑ Nelson, David L.; Michael M. Cox (2000-02-15). Lehninger Principles of Biochemistry, Third Edition (3 Har/Com ed.). W. H. Freeman. pp. 1200. ISBN 1-57259-931-6.
14. ↑ Hausman P, 1987, The Right Dose. р.470. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
15. ↑ Corbridge, D. E. C. (1995-02-01). Phosphorus: An Outline of Its Chemistry, Biochemistry, and Technology (5th ed.). Amsterdam: Elsevier Science Pub Co. pp. 1220. ISBN 0-444-89307-5.
16. ↑ Linus Pauling Institute at Oregon State University". http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/minerals/phosphorus/. Retrieved 2008-11-29.
17. ↑ Hausman P, 1987, The Right Dose. р.395. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
18. ↑ Hausman, P, 1987, The Right Dose. р.469. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
19. ↑ Hausman, P, 1987, The Right Dose. р.467. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
20. ↑ Hausman P, 1987, The Right Dose. р.432. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9
21. ↑ Sardesai VM (December 1993). "Molybdenum: an essential trace element". Nutr Clin Pract 8 (6): 277–81. doi:10.1177/0115426593008006277. PMID 8302261.
22. ↑ Микроэлементы. Большая советская энциклопедия
23. ↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M. «Lehninger, Principles of Biochemistry» 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
24. ↑ NSC 101 Chapter 8 Content". http://www.nutrition.arizona.edu/nsc101/chap08/ch08.htm. Retrieved 2008-12-02.
25. ↑ ^{1 2 3} Mertz, W. 1974. The newer essential trace elements, chromium, tin, vanadium, nickel and silicon. Proc. Nutr. Soc. 33 p. 307.
26. ↑ Linus Pauling Institute at Oregon State University". http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/minerals/chromium/. Retrieved 2008-11-29.
27. ↑ Eastmond DA, Macgregor JT, Slesinski RS (2008). «Trivalent chromium: assessing the genotoxic risk of an essential trace element and widely used human and animal nutritional supplement». Crit. Rev. Toxicol. 38 (3): 173-90. doi:10.1080/10408440701845401. PMID 18324515. http://www.informaworld.com/openurl?genre=article&doi=10.1080/10408440701845401&magic=pubmed%7C%7C1B69BA326FFE69C3F0A8F227DF8201D0.
28. ↑ Stearns DM (2000). «Is chromium a trace essential metal?». Biofactors 11 (3): 149-62. doi:10.1002/biof.5520110301. PMID 10875302.
29. ↑ Cerklewski FL (May 1998). «Fluoride--essential or just beneficial». Nutrition 14 (5): 475-6. PMID 9614319. http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0899900798000239.
30. ↑ Linus Pauling Institute at Oregon State University". http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/minerals/fluoride/. Retrieved 2008-11-29.
31. ↑ Anke M, Groppel B, Kronemann H, Grün M (1984). «Nickel--an essential element». IARC Sci. Publ. (53): 339-65. PMID 6398286.

См. также

• Суточная потребность человека в биологически активных веществах