Mineral (besin) - Mineral (nutrient)

Beslenme bağlamında, bir mineral , yaşam için gerekli işlevleri yerine getirmek için organizmalar tarafından temel bir besin olarak gerekli olan kimyasal bir elementtir . Bununla birlikte, insan vücudundaki ağırlıkça dört ana yapısal element ( oksijen , hidrojen , karbon ve nitrojen ), genellikle ana besin mineralleri listelerine dahil edilmez (azot, bitkiler için bir "mineral" olarak kabul edilir, çünkü sıklıkla dahil edilir. gübrelerde). Bu dört element, insan vücudunun ağırlığının yaklaşık %96'sını oluşturur ve ana mineraller (makromineraller) ve minör mineraller (aynı zamanda eser elementler olarak da adlandırılır) geri kalanını oluşturur.

Besin mineralleri elementler olarak canlı organizmalar tarafından biyokimyasal olarak sentezlenemezler. Bitkiler mineralleri topraktan alırlar . Bir insan diyetindeki minerallerin çoğu, bitki ve hayvanları yemekten veya içme suyundan gelir. Bir grup olarak mineraller , diğerleri vitaminler , esansiyel yağ asitleri ve esansiyel amino asitler olan dört temel besin grubundan biridir . Beş ana mineral insan vücudunun olan kalsiyum , fosfor , potasyum , sodyum ve magnezyum . Bir insan vücudunda kalan tüm elementlere "iz elementler" denir. İnsan vücudunda belirli bir biyokimyasal işlevi olan eser elementler kükürt , demir , klor , kobalt , bakır , çinko , manganez , molibden , iyot ve selenyumdur .

En kimyasal elementler vardır yutulur organizmalar tarafından basit bileşiklerin formundadır. Bitkiler, topraktaki çözünmüş elementleri emer ve daha sonra onları yiyen otoburlar ve omnivorlar tarafından alınır ve elementler besin zincirinde yukarı doğru hareket eder . Daha büyük organizmalar ayrıca toprak tüketebilir ( jeofaji ) veya diğer diyet kaynaklarıyla elde edilemeyen sınırlı mineralleri elde etmek için tuz yalamaları gibi mineral kaynakları kullanabilir .

Bakteriler ve mantarlar, kendi beslenmeleri ve ekolojik besin zincirindeki diğer türlerin beslenmesi için besinlerin salınmasıyla sonuçlanan birincil elementlerin ayrışmasında önemli bir rol oynar . Bir eleman, kobalt , sadece kompleks molekülleri (örneğin, içine işleme sonra hayvanlar tarafından kullanıma hazır olan vitamin B 12 bakteri). Mineraller, hayvanlar ve mikroorganizmalar tarafından kemik, deniz kabuğu , yumurta kabuğu , dış iskelet ve yumuşakça kabukları oluşturmak için kullanılan biyomineralizasyon adı verilen yapıların mineralize edilmesi işlemi için kullanılır .

İnsanlar için temel kimyasal elementler

Elektrolitlerin yanı sıra yapısal ve işlevsel rollere hizmet ederek insan biyokimyasal süreçlerini desteklemek için en az yirmi kimyasal elementin gerekli olduğu bilinmektedir .

Oksijen, hidrojen, karbon ve nitrojen vücutta ağırlıkça en bol bulunan elementlerdir ve insan vücudunun ağırlığının yaklaşık %96'sını oluştururlar. Kalsiyum, yetişkin vücut ağırlığının 920 ila 1200 gramını oluşturur ve bunun %99'u kemiklerde ve dişlerde bulunur. Bu, vücut ağırlığının yaklaşık %1,5'i kadardır. Fosfor, kalsiyumun yaklaşık 2/3'ü oranında bulunur ve bir kişinin vücut ağırlığının yaklaşık %1'ini oluşturur. Diğer önemli mineraller (potasyum, sodyum, klor, kükürt ve magnezyum) vücut ağırlığının sadece %0,85'ini oluşturur. Bu on bir kimyasal element (H, C, N, O, Ca, P, K, Na, Cl, S, Mg) birlikte vücudun %99,85'ini oluşturur. Kalan ~18 ultratrace mineral, vücudun sadece %0,15'ini veya ortalama bir insan için toplamda yaklaşık yüz gramı oluşturur. Bu paragraftaki toplam fraksiyonlar , insan vücudunun kimyasal bileşimi ile ilgili makaleden alınan yüzdelerin toplanmasına dayanan WP:CALC miktarlarıdır.

Aynı verilere dayanarak bile, insanlarda (ve diğer memelilerde) çeşitli ultra eser elementlerin temel doğası hakkında farklı görüşler mevcuttur. Örneğin, kromun insanlarda önemli bir eser element olup olmadığı konusunda bilimsel bir fikir birliği yoktur. Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya, kromu temel bir besin maddesi olarak tanımlar, ancak Avrupa Birliği'ni temsil eden Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), 2014 yılında soruyu gözden geçirdi ve aynı fikirde değil.

Bilinen ve önerilen mineral besinlerin çoğu nispeten düşük atom ağırlığına sahiptir ve karada veya okyanusta sodyum ve iyot için oldukça yaygındır:

Periyodik tablodaki besin elementleri
H   o
Li olmak   B C n Ö F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K CA   sc Ti V cr Mn Fe ortak Ni Cu çinko ga Ge Olarak Gör Br Kr
Rb Bay   Y Zr not ay Tc Ru Rh PD Ag CD İçinde Sn Sb Te ben Xe
C'ler Ba * lu hf Ta W Tekrar İşletim sistemi ir nokta Au Hg TL Pb Bi po NS Rn
Cum Ra ** lr Rf db Çavuş bh hs dağ Ds Rg Müşteri Nh fl Mc Sv. Ts og
 
  * La CE Halkla İlişkiler Nd Öğleden sonra Sm AB gd yemek dy Ho Er Tm yb
  ** AC NS baba sen np Pu NS Santimetre bk bkz. Es FM md Numara
Efsane:
  miktar öğeleri
  Temel eser elementler
  Avrupa Birliği tarafından değil, ABD tarafından temel iz element olarak kabul edildi
  Yoksunluk etkilerinden veya aktif metabolik işlemeden önerilen işlev, ancak insanlarda açıkça tanımlanmış biyokimyasal işlev yok
  Memelilerde eser miktarda fayda veya biyolojik etki için sınırlı koşullu kanıt
  Memelilerde biyolojik etki için kanıt yok, ancak bazı alt organizmalar için gerekli.
(Lantan durumunda, kaçınılmaz olarak temel bir besin tanımı ve yeri doldurulmaz nedeniyle aşırı benzerliğine tamamen geçerli değildir lantanitler . Kararlı erken çeşitli lantanit kullanılarak organizmaların büyümesini teşvik etmek için bilinen Sm kadar lantanidler .)

Biyolojik süreçlerdeki roller

Diyet öğesi RDA/AI Erkek/Kadın (ABD) [mg] UL (ABD ve AB) [mg] Kategori Yüksek besin yoğunluğu
diyet kaynakları
eksiklik terimi Fazlalık için terim
Potasyum 4700 NE ; NE Sistemik bir elektrolittir ve ATP'nin sodyum ile düzenlenmesinde esastır Tatlı patates, domates, patates, fasulye, mercimek, süt ürünleri, deniz ürünleri, muz, kuru erik, havuç, portakal hipokalemi hiperkalemi
Klor 2300 3600; NE Midede hidroklorik asit üretimi ve hücresel pompa fonksiyonları için gereklidir. Sofra tuzu (sodyum klorür) ana diyet kaynağıdır. hipokloremi hiperkloremi
Sodyum 1500 2300; NE Sistemik bir elektrolittir ve ATP'nin potasyum ile düzenlenmesinde esastır Sofra tuzu (ana kaynak sodyum klorür), deniz sebzeleri , süt ve ıspanak . hiponatremi hipernatremi
Kalsiyum 1000 2500; 2500 Kas, kalp ve sindirim sistemi sağlığı için gereklidir, kemik yapar, kan hücrelerinin sentezini ve işlevini destekler. Süt ürünleri , yumurta, kemikli balık konservesi (somon, sardalye), yeşil yapraklı sebzeler , fındık , tohum , tofu, kekik, kekik, dereotu, tarçın. hipokalsemi hiperkalsemi
Fosfor 700 4000; 4000 Kemiklerin bir bileşeni (bkz. apatit ), hücreler, enerji işlemede, DNA ve ATP'de (fosfat olarak) ve diğer birçok fonksiyonda Kırmızı et, süt ürünleri, balık , kümes hayvanları, ekmek, pirinç, yulaf. Biyolojik bağlamlarda, genellikle fosfat olarak görülür hipofosfatemi hiperfosfatemi
Magnezyum 420/320 350; 250 ATP'nin işlenmesi ve kemikler için gereklidir Ispanak, baklagiller , fındık, tohumlar, kepekli tahıllar, fıstık ezmesi, avokado hipomagnezemi ,
magnezyum eksikliği
hipermagnezemi
Demir 8/18 45; NE Birçok protein ve enzimler için gerekli, özellikle hemoglobin önlemek için anemi Et, deniz ürünleri, fındık, fasulye, bitter çikolata Demir eksikliği aşırı demir yükleme bozukluğu
Çinko 11/8 40; 25 Matriks metalloproteinazlar , karaciğer alkol dehidrojenaz , karbonik anhidraz ve çinko parmak proteinleri gibi çeşitli enzim sınıfları için gereklidir. İstiridye*, kırmızı et, kümes hayvanları, kuruyemişler, tam tahıllar, süt ürünleri çinko eksikliği çinko toksisitesi
Manganez 2.3/1.8 11; NE Süperoksit dismutaz için gerekli kofaktör Tahıllar, baklagiller, tohumlar, kuruyemişler, yapraklı sebzeler, çay, kahve manganez eksikliği manganizm
Bakır 0.9 10; 5 Sitokrom c oksidaz için gerekli kofaktör Karaciğer, deniz ürünleri, istiridye, fındık, tohumlar; bazıları: kepekli tahıllar, baklagiller bakır eksikliği bakır toksisitesi
İyot 0.150 1.1; 0,6 Tiroid hormonlarının sentezi için gereklidir. Deniz yosunu ( yosun veya kombu )*, tahıllar, yumurtalar, iyotlu tuz iyot eksikliği / guatr iyodizm Hipertiroidizm
Krom 0.035/0.25 NE ; NE Vücuttaki etki mekanizmaları ve optimal sağlık için gereken miktarlar iyi tanımlanmamış olmasına rağmen, glikoz ve lipid metabolizmasında yer alır. Brokoli, üzüm suyu (özellikle kırmızı), et, tam tahıllı ürünler krom eksikliği krom toksisitesi
Molibden 0.045 2; 0,6 Ksantin oksidaz , aldehit oksidaz ve sülfit oksidazın çalışması için gereklidir Baklagiller, tam tahıllar, fındık molibden eksikliği molibden toksisitesi
Selenyum 0.055 0.4; 0,3 Glutatyon peroksidaz gibi antioksidan enzimlerin aktivitesi için gereklidir Brezilya fıstığı, deniz ürünleri, sakatatlar, etler, tahıllar, süt ürünleri, yumurtalar selenyum eksikliği selenoz
Kobalt Yok NE ; NE B 12 vitamini sentezinde gereklidir , ancak bakterilerin vitamini sentezlemesi gerektiğinden, genellikle hayvan ve hayvan kaynaklı gıdalardan (yumurta...) gelen B 12 vitamininin bir parçası olarak kabul edilir. kobalt zehirlenmesi

RDA = Önerilen Diyet Ödeneği ; AI= Yeterli alım; UL = Tolere edilebilir üst giriş seviyesi ; Gösterilen rakamlar 31-50 yaş arası yetişkinler, erkek veya kadın ne hamile ne de emziren içindir.

* Bir porsiyon deniz yosunu, 1100 μg'lik ABD UL'sini geçer, ancak Japonya tarafından belirlenen 3000 μg UL'yi geçmez.

Minerallerin kan konsantrasyonları

Mineraller, sağlıklı bir insanın kanında belirli kütle ve molar konsantrasyonlarda bulunur. Aşağıdaki şekil, bu makalede tartışılan kimyasal elementlerin her birinin konsantrasyonlarını merkezden sağa doğru göstermektedir. Konsantrasyonlara bağlı olarak, bazıları resmin üst kısmında, bazıları ise alt kısmındadır. Şekil, hormonlar gibi kanın diğer bileşenlerinin nispi değerlerini içerir. Şekilde mineraller mor renkle vurgulanmıştır .

Kan testleri için referans aralıkları , ölçeğin üzerinde kütleye ve aşağıda molariteye göre logaritmik olarak sıralanmıştır . ( Kütle ve molarite için ayrı bir yazdırılabilir görüntü mevcuttur )

diyet beslenme

Diyetisyenler , minerallerin en iyi, ilgilenilen kimyasal element(ler)le zengin spesifik gıdaları tüketerek sağlanmasını önerebilirler. Elementler gıdada doğal olarak mevcut olabilir (örneğin, süt sütünde kalsiyum) veya gıdaya eklenebilir (örneğin, kalsiyum ile takviye edilmiş portakal suyu ; iyot ile takviye edilmiş iyotlu tuz ). Diyet takviyeleri , birkaç farklı kimyasal elementi (bileşikler olarak), vitaminlerin ve/veya diğer kimyasal bileşiklerin bir kombinasyonunu veya kalsiyum ( kalsiyum karbonat , kalsiyum sitrat ) gibi tek bir elementi (bileşik veya bileşiklerin karışımı olarak) içerecek şekilde formüle edilebilir. ) veya magnezyum ( magnezyum oksit ) veya demir (demir sülfat, demir bis-glisinat).

Destekleme bir ilgi kimyasal elementler türemiştir üzerinde diyet odak biyokimyasal reaksiyonlar arasında metabolizma gerekli element bileşenleri ile. Optimal sağlığı korumak için belirli kimyasal elementlerin uygun alım seviyelerinin gerekli olduğu gösterilmiştir. Diyet, vücudun tüm kimyasal element gereksinimlerini karşılayabilir, ancak bazı öneriler diyet tarafından yeterince karşılanmadığında takviyeler kullanılabilir. Bir örnek, süt ürünlerinde düşük bir diyet olabilir ve bu nedenle kalsiyum önerisini karşılamaz.

Emniyet

Önerilen günlük alım miktarı ile güvenli olarak kabul edilen üst sınırlar (UL'ler) arasındaki fark küçük olabilir. Örneğin, ABD Gıda ve İlaç İdaresi, kalsiyum için 70 yaşın üzerindeki yetişkinler için önerilen alımı 1.200 mg/gün ve UL'yi 2.000 mg/gün olarak belirlemiştir. Avrupa Birliği de, her zaman ABD ile uyumlu olmayan önerilen miktarları ve üst limitleri belirler. Benzer şekilde, iyot için UL'yi 3000 μg olarak belirleyen Japonya, ABD için 1100 ve AB için 600'e karşılık gelir. Yukarıdaki tabloda, yetişkin erkekler için önerilen alım miktarı 420 mg/gün (kadınlarda 350 mg/gün) olduğu için magnezyum bir anormallik gibi görünmektedir, UL ise önerilenden daha düşüktür (350 mg). Bunun nedeni, UL'nin bir diyet takviyesi şeklinde tek seferde 350 mg'dan fazla magnezyum tüketmeye özel olmasıdır, çünkü bu ishale neden olabilir. Magnezyum açısından zengin besinler bu soruna neden olmaz.

İnsanlar için muhtemelen gerekli olduğu düşünülen ancak doğrulanmayan elementler

Birçok ultra eser elementin gerekli olduğu öne sürülmüştür, ancak bu tür iddialar genellikle doğrulanmamıştır. Etkililik için kesin kanıt, tanımlanabilir ve test edilebilir bir işleve sahip elementi içeren bir biyomolekülün karakterizasyonundan gelir. Etkinliğin belirlenmesiyle ilgili bir sorun, bazı elementlerin düşük konsantrasyonlarda zararsız olması ve yaygın olmasıdır (örnekler: katı ve tozdaki silikon ve nikel), bu nedenle eksikliklerin yeniden üretilmesi zor olduğundan etkinlik kanıtı yoktur. Silisyum ve bor gibi bazı minerallerin ultra eser elementlerinin bir rolü olduğu biliniyor, ancak kesin biyokimyasal doğası bilinmiyor ve arsenik gibi diğerlerinin sağlıkta bir rolü olduğundan şüpheleniliyor, ancak daha zayıf kanıtlarla.

eleman Açıklama AŞIRI
Brom Kollajen IV yapmak için gerekli bir katalizör olarak, bazal membran mimarisi ve doku gelişimi için muhtemelen önemlidir . bromizm
Arsenik Sıçan, hamster, keçi ve tavuk modellerinde gereklidir, ancak insanlarda herhangi bir araştırma yapılmamıştır. arsenik zehirlenmesi
Nikel Nikel, üreaz ve hidrojenaz dahil olmak üzere birçok enzimin temel bir bileşenidir . İnsanlar tarafından gerekli olmamasına rağmen, bazılarının Bifidobacterium'un bazı çeşitlerinin gerektirdiği üreaz gibi bağırsak bakterileri tarafından gerekli olduğu düşünülmektedir . İnsanlarda nikel, hidroliz , redoks reaksiyonları ve gen ekspresyonunda yer alan belirli metalloenzimlerin bir kofaktörü veya yapısal bileşeni olabilir . Nikel eksikliği keçilerde, domuzlarda ve koyunlarda büyümeyi baskılamış ve sıçanlarda dolaşımdaki tiroid hormon konsantrasyonunu azaltmıştır . nikel toksisitesi
flor Flor ( florür olarak ) temel bir element olarak kabul edilmez, çünkü insanlar büyümek veya yaşamı sürdürmek için buna ihtiyaç duymazlar. Araştırmalar, florürün birincil diş yararının, yüzeyde topikal maruziyetten kaynaklandığını göstermektedir. Bu tablodaki mineraller arasında, ABD Tıp Enstitüsü'nün Yeterli Alımı belirlediği tek florürdür . Florür zehirlenmesi
Bor Bor, öncelikle hücre duvarlarının bütünlüğünü korumak için gerekli olan temel bir bitki besin maddesidir. Bor, tüm yaşam krallıklarının temsilcilerinde yaşam döngüsünü tamamlamak için gerekli olduğu gösterilmiştir. Hayvanlarda, ek bor kalsiyum atılımını azalttığı ve D vitamini aktive ettiği gösterilmiştir. Akut etki yok (LD50 borik asit, vücut ağırlığının kilogramı başına 2.5 gramdır)

Uzun süreli yüksek doz bor maruziyetinin kronik etkileri tam olarak aydınlatılamamıştır.

Lityum Plazma lityum konsantrasyonlarına, biyolojik aktiviteye ve epidemiyolojik gözlemlere dayanarak, lityumun temel bir besin maddesi olduğuna dair kesin olmayan kanıtlar vardır. lityum toksisitesi
Stronsiyum Stronsiyumun vücutta kalsiyum kullanımına dahil olduğu bulunmuştur. Orta derecede diyet stronsiyum seviyelerinde kemiğe kalsiyum alımını teşvik edici etkiye sahiptir, ancak daha yüksek diyet seviyelerinde raşitojenik (raşitizm üreten) bir etkiye sahiptir. Bazı Raşitizm formları
Başka Silikon ve vanadyum , diğer organizmalarda yapısal veya fonksiyonel kofaktörler olarak özelleşmiş, biyokimyasal roller oluşturmuş ve muhtemelen, hatta muhtemelen memeliler (insanlar dahil) tarafından kullanılmaktadır. Buna karşılık, tungsten , erken lantanitler ve kadmiyum bazı alt organizmalarda özel biyokimyasal kullanımlara sahiptir, ancak bu elementler memeliler tarafından kullanılmamaktadır. Muhtemelen gerekli olduğu düşünülen diğer elementler arasında alüminyum , germanyum , kurşun , rubidyum ve kalay bulunur . çoklu

mineral ekoloji

Mineraller, minerallerin çözünmesini ve çökelmesini katalize etmek için metaller üzerinde hareket eden bakteriler tarafından biyomühendislik yapılabilir . Mineral besinler, dünya çapında topraklar, okyanuslar, tatlı su , yeraltı suyu ve buzul erime suyu sistemleri boyunca dağılmış bakteriler tarafından geri dönüştürülür . Bakteriler, fitoplankton çiçeklerini temizlerken mineral içeren çözünmüş organik maddeleri emer . Mineral besinler , bakteri ve fitoplanktondan kamçılılara ve zooplanktona kadar bu deniz besin zincirinde dolaşır ve bunlar daha sonra diğer deniz canlıları tarafından yenilir . Gelen karasal ekosistemlerin , mantarlar gibi benzer rolleri var bakterilere sonra yerel edinilen besinleri taşırken, diğer organizmalar tarafından meselesi ulaşılmaz mineralleri harekete, ekosistemlerin .

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar