Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Глава 9. Нормирование d-элементов в пищевых рационах: марганец, хром и молибден
Среди биоэлементов побочной подгруппы, или переходных металлов, или d-элементов есть такие, физиологическая потребность для которых установлена сравнительно недавно. К ним можно отнести биоэлементы марганец (М n), хром (Cr) и молибден (Мо). Изменения в образе жизни современного человека, проявляющиеся в снижении энергозатрат и одновременно уменьшенном потреблении крупяных изделий, бобовых, молочных продуктов при избытке рафинированных продуктов, жиров, простых углеводов, привели к широкому распространению недостаточности витаминов и биоэлементов во взрослой и детской популяции [1]. В настоящее время, по данным Росстата, в нашей стране 73,2% мужчин и 84,9% женщин имеют одно или несколько заболеваний, связанных с питанием [2]. В организме человека и животных биоэлемент марганец присутствует преимущественно в виде ионов Mn2+ или в виде его комплексов с белками. Хотя эти комплексы из-за большого радиуса катиона марганца и его жёсткости обычно мало устойчивы, они способствуют активации большого числа ферментов. Активирующее действие Mn2+ открыл в 1897 году Т. Бертран, изучая свойства лактазы, отщепляющей нередуцирующие концевые остатки в β-галактозидах [3]. Марганец является активатором аденилилциклазы, глутаминсинтетазы, катехол-О-метилтрансферазы, РНК-полимеразы и др. Эти ферменты включаются в метаболизм аминокислот, углеводов, катехоламинов. Известно, что Mn2+ активирует ревертазу (обратную транскриптазу) онковирусов, причем в большей степени, чем Mg2+ [3]. Марганец активирует также глюкокиназу, гексокиназу, фосфатазы и ряд реакций гликолиза и цикла трикарбоновых кислот. Он усиливает процессы роста, кроветворения, биосинтез нуклеиновых кислот, белков, холестерина, антител. Марганец является составной частью некоторых металлоэнзимов, таких как аргиназа, глутамилтрансфераза, дипептидазы, изоцитратдегидрогеназа, декарбоксилаза и др. Входит в состав митохондриальной супероксиддисмутазы, пируваткарбоксилазы, аргиназы. Марганец необходим для синтеза холестерина и нуклеотидов. Участвует в синтезе гликопротеинов, протеогликанов, ганглиозидов, тем самым способствует образованию костной и соединительной ткани. В 30% случаев у детей со склонностью к судорогам Mn в крови понижен. Это характерно и для взрослых, страдающих эпилепсией.
Регуляторное действие марганца проявляется на уровне гормонов передней доли гипофиза, андрогенов и инсулина. Поэтому недостаточное потребление сопровождается замедлением роста, нарушениями в репродуктивной системе, повышенной хрупкостью костной ткани, нарушениями углеводного и липидного обмена [3]. Гипоэлементоз в первую очередь отражается на формировании скелета. При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Его включение вместе с кальцием в диету улучшает минеральную плотность костей. Марганец, наряду с медью и др. нутриентами улучшает всасывание в ЖКТ железа [4, 5]. Дефицит марганца встречается крайне редко, например, у беременных женщин при крайне скудном или однообразном питании. В этом случае возможны врождённые дефекты костного мозга у ребёнка. Необходимое количество этого биоэлемента для взрослого человека примерно в 100 раз выше (табл. 1), чем микроэлементов хрома или модибдена, и, с учётом действительного значения латинских приставок, его можно отнести к миллиэлементам [5 6]. Среднее потребление марганца взрослого человека составляет 1-10 мг/сут. Установленные уровни потребности 2-5 мг/сут. Верхний допустимый уровень потребления 5 мг/сут. [5] Как видно из приведённых официальных данных нет никаких оснований обогащать функциональные пищевые продукты этим биоэлементом.
Таблица 9.1. – Физиологическая потребность человека в биоэлементах
Исключительно богат марганцем чай и кофе. Одна чашка чая может содержать до 1,3 мг этого миллиэлемента. Однако усвоение марганца составляет всего 10-20 %. Хотя, кофеин и дубильные вещества, содержащийся в чае, препятствует усвоению некоторых других биоэлементов (железа, кальция, магния), считается, что те, кто выпивает шесть или больше чашек в день чая, получают достаточную дозу марганца [8]. Считается, что марганец из биологически активных добавок и питьевой воды усваиваются организмом в большей степени, чем из пищевых продуктов [12]. Интересно, что обнаружен ряд достоверных (p<0,001) половых отличий, подчиняющихся в большинстве основному принципу половой дифференцировки. В волосах мужчин по сравнению с лицами женского пола достоверно меньшим оказалось содержание биоэлемента Mn [9]. Показано, что использование в составе специализированного продукта минерального премикса (железо, цинк, медь, марганец, хром, селен, йод, молибден), наряду с модифицированием углеводного профиля сопровождается улучшением показателей гликемического контроля у больных сахарным диабетом 2 типа [10]. Важная особенность иона Mn2+ – универсализм, он может выполнять каталитическую функцию подобно Сu2+, Zn2+, в то же время действовать подобно Mg2+, Ca2+. Ионы прочнее Mn3+ связываются с белками, чем Mn2+ причём преимущественно с кислородными донорными группами [11], поэтому входят в состав типичных металлопротеинов, например: трансферина (совместно с Fe3+), супероксиддисмутазы, кислотной фосфатазы. Несмотря на широкий спектр биогенных функций марганца в настоящее время вопрос об обогащении этим элементом функциональных продуктов не ставится. Верхний уровень его допустимого потребления для взрослого человека составляет всего 11 мг в сутки, В повышенных количествах марганец проявляет нейротоксические свойства [12]. Чаше ставится вопрос об обогащении функциональных кормовых продуктах этим биоэлементом, особенно в местностях биохимических провинций, почвы которых бедны марганцем. В частности, марганец оказывает благоприятное влияние на рост и развитие молодняка сельскохозяйственных животных. При его недостатке развивается хромота. Он играет значительную роль в процессах размножения животных [13]. Следует подчеркнуть неоднозначность для животных минимальных и оптимальных доз марганца. Так, у кур-несушек хорошее состояние здоровья и высокая яйценоскость достигаются при уровне марганца в рационе 30—35 мг/кг. Качество же скорлупы яиц наилучшее при содержании его 50—60 мг/кг. Для обеспечения нормального роста телок достаточна доза марганца 10—15 мг/кг сухого вещества. Нормальная же воспроизводительная функция осуществляется при дозах 30 мг/кг и более [14]. Другой биоэлемент - хром участвует в регуляции уровня глюкозы крови, усиливая действие инсулина. Среднее потребление 25-160 мкг/сут. Установленные уровни потребности 30-100 мкг/сут. Верхний допустимый уровень потребления не установлен. Физиологическая потребность для детей от 11 до 35 мкг/сут. (введена впервые в 2008 году [3, 5]). Биоусвояемость хрома из неорганических соединений в желудочно-кишечном канале невысока, всего 0,5-1,0%, однако она возрастает до 20-25%, по некоторым данным до 40%, при поступлении хрома в виде комплексных соединений (пиколинаты, аспарагинаты). Хорошие пищевые источники хрома: желтки яиц, крупы из цельного зерна,
Биологическая роль хрома связана с усилением действия инсулина. Ион Cr3+ в составе низкомолекулярного комплекса облегчает взаимодействие инсулина с клеточными рецепторами. В результате потребность организма в инсулине уменьшается. Инсулин влияет не только на углеводный, но также на липидный, белковый и минеральный обменные процессы. Поэтому роль хрома важна во всех процессах, контролируемых этим гормоном. Дефицит хрома считался редким явлением [12]. Он описан лишь у особенно плохо питающихся людей в экономически бедных странах в сочетании с дефицитом белка и у людей, получавших парентеральное питание, не содержащее хрома. В обоих случаях отмечалось ухудшение утилизации глюкозы, снижение эффективности инсулина, вводимого для нормализации повышенного уровня глюкозы. Назначение 250 мкг способствовало устранению этих симптомов [12]. Препарат хрома (пиколинат Cr3+ и др.) назначают современные диетологи людям для преодоления «углеводной зависимости», когда организм в течение длительного времени получает углеводную пищу, существенно превышающую по количеству индивидуальную норму [13]. Только трехвалентный хром проявляет биологическую активность. Шестивалентный хром усваивается в 3-5 раз лучше, чем трехвалентный, однако этот сильный окислитель высокотоксичен. В тканях окисления трехвалентного хрома в шестивалентный не происходит. Требования к содержанию хрома в пище животных еще слишком мало изучены. Микроэлемент молибден хорошо всасывается как из продуктов питания, так и из большинства своих неорганических соединений. Является кофактором многих ферментов, обеспечивающих метаболизм серосодержащих аминокислот, пуринов и пиримидинов. Среднее потребление взрослого человека 44-500 мкг/сут. Установленные уровни потребности 45-100 мкг/сут. Верхний допустимый уровень потребления 600 мкг/сут. Молибденовый кофермент - это низкомолекулярный комплекс небелковой природы, который входит в состав ряда ферментов. Три таких фермента встречаются в животном организме. Это альдегидоксидаза, ксантиноксидаза и сульфитоксидаза. Альдегидоксидаза катализирует окисление альдегидов до соответствующих кислот [14], а также принимает участие в реакциях катаболизма пиримидинов и биотрансформации ксенобиотиков. Именно со способностью альдегидоксидазы катализировать окисление в организме канцерогенных ксенобиотиков связывают предполагаемую антираковую активность молибдена.
Ксантиноксидаза катализирует окисление ксантина, гипоксантина и альдегидов с поглощением кислорода и образованием соответственно мочевой кислоты, ксантина или карбоновых кислот и супероксидных радикалов. Она является важным ферментом обмена пуринов, катализирующим реакцию, завершающую образование мочевой кислоты в организме человека и животных. Сульфитоксидаза участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина и превращает сульфит в сульфат. Пищевые источники молибдена: цельнозерновые, греча, яйца, бобовые. Избыток молибдена вызывает повышенную активность ксантиноксидазы, интенсификацию пуринового обмена и увеличение уровня мочевой кислоты с выделением которой не справляются почки. В результате этого мочевая кислота и ее соли откладываются в сухожилиях и суставах, что приводит к возникновению подагры [10]. В практике кормления животных бóльшую опасность представляет не дефицит молибдена в рационе, а его избыток. Если соотношение меди к молибдену ниже, чем 3:1, то такой рацион необходимо обогащать медью [15]. Таким образом, несмотря на доказанную нутриционную ценность биоэлементов марганца, хрома и молибдена специально обогащать ими функциональные пищевые продукты, предназначенные для широкого круга потребителей нет никаких оснований. В отношении функциональных продуктов, предназначенных для кормления сельскохозяйственных животных, может быть принято аналогичное положительное решение в случае установленного гипоэлементоза. Литература по ГЛАВЕ 9 1. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., и др. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. // Вопр. питания. - 2017. - № 4. - С. 113-124. 2. Рацион питания населения: статистический сборник / Росстат. М.: Статистика России. 2016. 220 с. 3. Полянская И.С., Тераевич А.С., Новокшанова А.Л., Забегалова Г.Н. Нутрициологические, микробиологические, генетические и биохимические основы разработки и производства продуктов с пробиотиками. ИЦ ВГМХА. 2013. 200 с. 4. Пузин С. Н., Погожева А. В., Потапов В. Н. Оптимизация питания пожилых людей как средство профилактики преждевременного старения // Вопр. питания. - 2018. - Т. 87. - № 4.- С. 69-77. 5. МР 2.3.1.2432-08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. 6. Полянская И.С. Новая классификация биоэлементов в биоэлементологии // Молочнохозяйственный вестник. - 2014. -№ 1 (13). - С. 34-42. 7. Доценко А.В.. Островская Е.А. Питание при беременности. – СПб.: Нева. – 2004. – 128с. 8. Эрл Л. Витамины и минералы. М.: Диалог. – 110 c. 9. Луговая Е.А., Степанова Е.М. Оценка нутриентной обеспеченности жителей Севера с учетом содержания макро- и микроэлементов в пищевых продуктах // Вопр. питания. - 2015. - № 2. - С. 44-52. 10. Кочеткова А. А., Воробьева И. С. И др. Специализированные пищевые продукты с модифицированным углеводным профилем для диетической коррекции рациона больных сахарным диабетом // Вопр. питания. - 2018. - № 6. - С. 76-88.
11. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого: Учебник для вузов. – СПб: Химиздат, 2005. – 784 с. 12. Спиричев В.В., Шатнюк А.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минералами. Наука и технология. – Новосибирск: Сиб. унив. – 2004.- 548 с. 13. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Ред. А.П. Калашникова и др. Министерство сельского хозяйства РФ. М.: – 2003. 456 с. 14. Влияние недостатка или избытка марганца [Электронный ресурс] // Агроархив. -http://agro-archive.ru/mineralnoe-pitanie/520-vliyanie-nedostatka-ili- (дата обращения: 19.01.2020). 15. Справочник химика 21 [Электронный ресурс]http://chem21.info/info/611324/ (дата обращения: 19.01.2020). 16. Тераевич А.С., Полянская И.С., Серебряков И.А. Обогащение биоэлементами группы цинка и меди рационов КРС // Science Time. 2016. - № 1 (25). - С. 491-495. 17. Десять приложений для здорового питания [Электронный ресурс] https://womo.ua/est-po-trafiku-10-prilozheniy-dlya-zdorovogo-pitaniya/ (дата обращения: 19.01.2020). Тесты, творческие вопросы и задания по ГЛАВЕ 9
|
|||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-26; просмотров: 69; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.49.182 (0.035 с.) |