Хімічні елементи в продуктах харчування - Хімія - Скачать бесплатно
Харчування є найважливішою фізіологічною потребою людини, від якого залежить стан здоров’я та тривалість життя. З їжею до організму людини надходить понад 600 різноманітних харчових речовин (нутрієнтів), які по-різному впливають на функціональний стан організму. Серед них розрізняють макронутрієнти (білки, жири, вуглеводи, макроелементи) та мікронутрієнти (мікроелементи, вітаміни).
На відміну від хімічних елементів, які складають основну масу живої речовини, і так званих мікроелементів (вуглець, кисень, водень, сірка тощо), хімічні речовини, що існують у природі (у рослинних і тваринних організмах, грунтах та воді) в дуже малій кількості, називають мікроелементами. Сюди відносять йод, селен, марганець, залізо, цинк, мідь та інші.
Нині в тілі людини виявлено близько 65 мікроелементів. Встановлено, що вони є життєво необхідними і тому повинні надходити до організму з їжею. В організмі мікроелементи входять до складу органів і тканин, багатьох органічних сполук - білків, ферментів, гормонів, вітамінів. Мікроелементи посилюють опірність організму до несприятливої дії навколишнього середовища. Вони потрібні для стимулювання росту, формування кісток, відновлення клітин і тканин, роботи всіх органів і систем.
Отже, розпочнемо знайомство з мікроелементами нашого організму із цинку.
Про те, що нам необхідний цинк, ми дізналися не так давно, хоча цинковою маззю лікували рани ще за часів фараонів, а може й раніше. Однак зараз ми знаємо про цинк значно більше. Цей елемент знайдено в усіх клітинах і органах людського організму. Найбільше його в ендокринних залозах - гіпофізі та підшлунковій залозі, сітківці ока, а також у чоловічих статевих залозах, особливо їх секреті - спермі, яка містить величезну кількість цинку (100-200 мг на 100 г сперми).
Надходячи в організм людини, цинк всмоктується в тонкому кишечнику, після цього потрапляє в печінку, а звідти - в усі необхідні органи. Будучи зв'язаним з ферментами, гормонами і вітамінами, він здійснює значний вплив на фундаментальні життєві процеси: кровотворення, розмноження, ріст і розвиток організму, обмін білків, жирів та вуглеводів.
Відомо, що цинк, стимулюючи гормональну діяльність гіпофізу, сприяє росту організму та збільшенню його ваги. Відповідно, недостатність цього мікроелементу призводить до затримки росту і зниження маси тіла. У жителів деяких країн Середнього Сходу, частини районів Єгипту, продукти харчування яких бідні цинком, часто спостерігається розвиток карликовості. Кількість цинку в організмі також впливає на ріст нігтів та волосся, стан шкірних покривів. Не виключено, що облисіння чоловіків у старшому віці зумовлене дефіцитом в їхньому організмі саме цинку.
Важлива роль цього мікроелементу у функції чоловічих статевих органів. Цинк сприяє секреції фолікулостимулюючого (того, що активує утворення сперматозоїдів у сім'яних канальцях) і лютеїнізуючого (відповідального за продукування тестостерону в клітинах навколо канальців) гормонів. Тобто, він активно впливає на репродуктивну функцію чоловіків. Тому дефіцит цього елементу може призвести до порушення сперматогенезу, атрофії яєчок і навіть статевої стерильності.
Виявлено зв'язок також між недостатністю цинку в їжі і заживленням ран. У хворих із важковиліковними ранами кінцівок спостерігалося зменшення кількості цинку в крові. Додаткове введення в їх харчовий раціон цинку сприяло швидкому загоєнню ран. Отож, цей елемент відіграє важливу роль у регенерації і заживленні тканин.
До найбільш ранніх ознак недостатності цинку можуть відноситись апатія і депресія. Описані випадки важкої депресії (спроби самогубства в групі дорослих людей, хворих на вірусний гепатит), що супроводжувалися дефіцитом цинку.
Порушення обміну цього елементу може проявлятися також пониженням чи спотворенням смакових і нюхових відчуттів. Доведена активна участь цинку в обміні вітаміну А (ретинолу), який повинен постійно надходити до сітківки ока для утворення зорового пігменту і попередження "курячої сліпоти".
Лабораторно встановлено, що недостатність цинку може викликати вроджені вади розвитку органів і систем, особливо легень та центральної нервової системи. Отож, важливість цинку в організмі людини беззаперечна. Добова потреба його в організмі дорослого становить близько 0,2 мг/кг ваги (тобто 10-15 мг), а підлітка, який росте, - не менше 0,3 мг на 1 кг ваги тіла.
Дефіциту цинку в організмі здорових людей не буває, тому що цей мікроелемент є у продуктах, які входять до змішаного харчового раціону людини, в достатній кількості. У вагітних жінок може розвинутися недостатність цинку, тому треба споживати такі продукти, як крупа (пшенична, рисова), буряки, цибуля, гриби, зелень, м'ясо (яловиче, кроляче, птиці), курячі яйця, рибу. Цікаво, що найбільше цинку містять устриці (270-600 мг/кг). За ними ідуть висівки, пророслі зерна пшениці (130-202 мг/кг). В грибах міститься 75-140 мг/кг цинку, в рибі й печінці на 1 кг припадає від 30 до 85 мг цього мікроелементу, а в пшеничному борошні - від 20 до 50 мг/кг.
Особливо необхідний цинк також дитячому організмові в період його інтенсивного росту і статевого дозрівання.
Напевно, з йодом зустрічалися всі. Особливо, коли треба було обробити збиті колінця малюка чи маленькі ранки та подряпинки для запобігання інфікування ран. А ще ми згадуємо про нього, натрапляючи на деяких продуктах на напис "йодована сіль", "йодоване молоко" тощо. Що ж це за мікроелемент і в чому полягає його важливість для нас із вами?
Щитоподібна залоза - однин з основних споживачів йоду
Почнемо з того, що йод - невід'ємна частина нашого життя. Якщо в організмі людини накопичується в середньому від 20 до 50 мг цього мікроелемента, то з даної кількості в м'язах залишається близько 10-25 мг, а в щитоподібній залозі - 6-15 мг. Щодо останньої, то в ній йод відкладається в мітохондріях епітеліальних клітин і входить до складу речовин, які згодом конденсуються в гормон тироксин. Цей гормон є вкрай важливим для нас, оскільки здатний стимулювати процеси обміну в організмі.
Глибше дихайте морським повітрям і їжте "морську капусту"
У грунтах і рослинах нечорноземної, сухостепової, пустельної та гірської зон йод міститься в недостатній кількості або ж в незбалансованому з деякими іншими мікроелементами (кобальт, марганець, мідь) стані. Саме з цим пов'язане поширення ендемічного зобу, що призводить до розладу функції щитоподібної залози і зміни будови останньої. Хоча, варто зазначити, що в одному й тому самому регіоні не всі люди хворіють на зоб, оскільки це залежить від умов життя та можливостей пристосування організму до нестачі йоду.
У приморських областях кількість цього мікроелемента в одному кубічному метрі повітря може досягати 50 мкг, а на континентальних і гірських місцевостях - лише 1 або навіть 0,2 мкг. Поглинання йоду рослинами залежить від вмісту його сполук в грунтах та, власне, виду рослин. Деякі організми, так звані концентратори йоду (наприклад, морські водорості - фукус, ламінарія, філофора), можуть накопичувати до 1% йоду, а губки - до 8,5%. Саме такі водорості використовують для промислового отримання цього мікроелемента.
В людський організм йод надходить з їжею, водою і повітрям. Однак все-таки основним його джерелом залишаються рослинні продукти. Всмоктування мікроелемента відбувається в передніх відділах тонкого кишечника. Виділяється ж він з організму переважно через нирки (до 70-80%), молочні, слинні та потові залози і частково з жовчю. У різних регіонах вміст йоду в добовому раціоні людини коливається від 20 до 240 мкг (при нормі 115-160 мкг), причому добова потреба в цьому елементі становить близько 3 мкг на 1 кг маси і залежить від її фізіологічного стану (період росту, вагітності вимагає більшої кількості йоду), пори року, температури (переохолодження організму збільшує потребу в мікроелементі), адаптації організму до вмісту йоду в середовищі. Введення в організм йоду підвищує основний обмін, підсилює окисні процеси, тонізує м'язи, стимулює статеву функцію.
Препарати, що містять йод, мають антибактеріальні та протигрибкові властивості, протизапальну, відволікаючу дії. Застосовують йодовмісні засоби зовнішньо для знезараження ран або ж для підготовки ділянки тіла до проведення хірургічного втручання. Вживання препаратів йоду впливає на обмін речовин, підсилює функцію щитоподібної залози. Малі ж дози цього мікроелемента гальмують функцію останньої, діючи на утворення тироксину. Оскільки йод впливає на білковий і жировий обміни, він знайшов застосування в лікуванні атеросклерозу, завдяки властивості знижувати вміст холестерину в крові та підвищувати протизгортальну активність крові. Рентгенконтрастні речовини, що містять йод, використовують в діагностичних цілях, зокрема, для виконання рентгенівських знімків.
Тривале застосування препаратів йоду, причому за підвищеної чутливості до них, може призвести до виникнення йодизму, що проявляється у вигляді нежитю, кропивниці, набряку Квінке, слино- і сльозотечі, вугреподібних висипань (йододерма).
Препарати йоду не можна приймати вагітним, при туберкульозі легень, захворюваннях нирок, хронічній піодермії, геморагічних діатезах, кропивниці.
Джерелом йоду є харчові продукти рослинного і тваринного походження. Він міститься в овочах, фруктах, крупах, м'ясі, рибі, яйцях, молоці та молочних продуктах. Риба і рибні продукти значно багатші на нього, ніж, наприклад, м'ясо великої рогатої худоби. Встановлено, що продукти моря - молюски (устриці, мідії, морські гребінці, кальмари), голкошкірі (трепанги, голотурії), ракоподібні (краби, креветки, лангусти, омари) - відзначаються високим вмістом йоду. М'ясо цих тварин за своєю поживністю краще, ніж багатьох риб, добре засвоюється.
Велика кількість йоду міститься в морських водоростях. Відомо більше 70 видів їстівних водоростей. Багато з них уже увійшли до меню харчового раціону людини. З метою профілактики ендемії зобу в місцевостях з низьким рівнем йоду корів і курей підгодовують водоростями та рибним борошном. Таким чином населення цих зон має можливість одержувати з добовим харчовим раціоном збагачені йодом молоко і курячі яйця.
В місцевостях, де реєструється ендемічний зоб і спостерігається нестача йоду в їжі людини, як профілактичний засіб вводяться йодована кухонна сіль. Її йодують на сольових рудниках із розрахунку 25 г йодистого калію на одну тону солі. Йодовану кухонну сіль краще тримати в темному сухому місці, її не рекомендують зберігати тривалий час.
Досить широко впроваджується внесення мікродобрив у грунт з домішками йоду, міді, марганцю, кобальту, завдяки яким овочі насичуються йодом вдвічі і навіть втричі краще.
Таким чином, зараз є всі умови для збалансування харчового раціону людини щодо мікроелементів, недостатня кількість яких може призводити до гіпомікроелементозів та ендемічних захворювань.
В процесі зберігання харчових продуктів він більшою чи меншою мірою руйнується (в середньому від 19 до 33%). Скажімо, картопля за 4 місяці зберігання втрачає 45% йоду, за 7 місяців - 64%. Крім того, значна втрата йоду відбувається в результаті кулінарної обробки: при варінні цілої картоплі марнується близько 32%, а дрібно нарізаної - до 48%, квасолі - 51%. Також, аби уникнути цього, овочі треба варити відразу, не залишаючи надовго почищеними у воді, щоб йод та й інші мінеральні речовини та вітаміни не переходили в неї. Саме тому воду з відвареної картоплі та інших овочів варто не виливати, а використовувати для приготування інших овочевих страв, соусів тощо, адже у ній залишається значна кількість поживних речовин та мікроелементів.
Кулінарна обробка риби, особливо таких сортів як сріблястий хек, морський окунь і камбала, також веде до досить значних втрат йоду. І найінтенсивніше це відбувається під час смаження (до 45-67%), варіння впливає дещо менше, руйнуючи тільки 35-49% цього мікроелемента.
Інші продукти тваринного походження також втрачають значну кількість йоду: молоко від п'ятихвилинного кип'ятіння - 19%, м'ясо в процесі варіння - 55,6%, а яйця - 17%.
Дослідженнями доведено, що за 6 місяців йодована сіль у герметичній упаковці втрачає 30% йоду, в розірваній - 80% (в літні місяці 90%).
До речі, в районах зобної ендемії йодують також і хліб, оскільки втрати йоду в процесі випікання та зберігання хлібобулочних виробів до їх реалізації становлять в середньому 10-15%.
Отже, на даний час вченим є над чим працювати, зокрема, над розробкою ефективних стабілізаторів йоду - речовин, які затримують цей мікроелемент у продуктах на довший час.
Повсякденний добовий раціон людини має містити в середньому 115-160 мкг йоду. Давайте приблизно сплануємо, що у нас на столі. Коли включити до меню сніданку одне яйце, 100 г сиру, склянку молока і 100 г хліба, то людина одержить близько 35 мкг йоду. Якщо приготувати обід, до меню якого увійдуть український борщ, гречана каша, помідор або огірок, на десерт - яблука або склянка компоту з фруктів, то кількість йоду в обіді буде дорівнювати 55 мкг. То ж на вечерю кількість йоду потрібно далі поповнити, бажано одним із морських продуктів. І не один раз на тиждень, а щодня! Особливо це важливо для харчування людей, які проживають на територіях, де в природі недостатньо йоду і, отже, в харчових продуктах і питній воді мало цього елементу.
Наш організм - цікава енциклопедія, яку можна вивчати, дивуючись довершеності та доцільності абсолютно всіх його складових. Давайте будувати своє життя розумно, знаючи свої потреби, цілі та корисні можливості оточуючого світу.
Також особливу роль у нормальній життєдіяльності організму відіграють вітаміни, які є низькомолекулярними органічними сполуками з високою біологічною активністю. Вітаміни необхідні для здійснення механізмів ферментативного каталізу, забезпечення нормального обміну речовин, підтримання гомеостазу, біохімічного забезпечення всіх життєвих функції організму. Вони пригнічують атерогенез, запобігають розвитку ішемічної хвороби серця, інфаркту міокарда і не використовуються як джерело енергії або пластичний матеріал.
Слід зауважити, що більшість вітамінів в орга-нізмі людини не синтезується, окрім вітаміну К та біотину (вітамін Н) або синтезуються в недостатній кількості (вітаміни В1, В2, В6, РР, D, фолат) і тому повинні надходити з їжею. Уміст вітамінів у продуктах значно нижчий, ніж основних нутрієнтів, і не перевищує, як правило, 10 — 100 мг/100 г продукту.
За сучасними уявленнями всі вітаміни поділяють на водорозчинні (С, В1, В2, В6, РР, В12, Вс, Вз, В5, Н), жиророзчинні (А, D, Е, К) та вітаміноподібні (В4, В8, U, F, Р, N, В13, В15, параамінобензойна кислота).
Для характеристики насиченості організму будь-яким вітаміном прийнято розрізняти три його стани: авітаміноз (повне виснаження вітамінних ресурсів організму), гіповітаміноз (різке зменшення забезпеченості організму одним або декількома вітамінами), гіпервітаміноз (стан, що характеризується надмірним уведенням вітамінів в організм).
Відсутність або дефіцит вітамінів у раціонах харчування призводить до порушення обміну речовин, зниження працездатності та імунологічної реактивності тощо. Підвищене психоемоційне навантаження, погіршення екологічної ситуації і якості питної води, порушення структури харчування, підвищений радіаційний фон, безконтрольне використання ліків — це перелік деяких факторів, вплив яких погіршує показники стану здоров’я населення і сприяє масовому щоденному дефіциту більшості вітамінів як у дорослого, так і дитячого населення.
Однак домінуючим фактором, який призводить до розвитку гіпо- і авітамінозів, є аліментарна недостатність вітамінів (низький уміст вітамінів у добовому раціоні харчування, втрати під час кулінарної обробки продуктів, дія антивітамінних факторів, наявність у продуктах харчування вітамінів у малозасвоюваній формі, порушення оптимального співвідношення між окремими вітамінами, погіршення асиміляції вітамінів, пригнічення діяльності кишкової мікрофлори, яка продукує низку вітамінів тощо).
Використання у харчуванні рафінованих продуктів (хліб із борошна тонкого помелу, рафінована олія, цукор), неправильна кулінарна обробка харчових продуктів, гіподинамія здатні призвести до прихованої вітамінної недостатності, яка суттєво впливає на функціональний стан організму.
Список використаної літератури:
Хімія в природі. – К., 1992.
Хімічні елементи в нашому житті. – Харків, 2000.
|
