Ioni magnezija dio su hemoglobina inzulina. Promjene mineralnih i organskih komponenti koštanog tkiva povezane sa starenjem. Kada se trudnici propisuju dodaci magnezija

222kb.18.01.2008 17:03

Mineralni elementi.doc

Minerali
1. Uloga mineralnih elemenata u ljudskom organizmu 1

2. Makronutrijenti, njihove karakteristike

3. Elementi u tragovima, njihove karakteristike

4. Utjecaj tehnološke obrade

O mineralnom sastavu prehrambenih proizvoda

5. Metode određivanja mineralnih tvari
1. Uloga mineralnih elemenata u ljudskom organizmu
Mnogi elementi u obliku mineralnih soli, iona, kompleksnih spojeva i organska tvar dio su žive tvari i esencijalne su hranjive tvari koje se svakodnevno moraju unositi hranom. Sadržaj minerala u glavnim namirnicama dat je u tablici. 5.1.

Kako odrediti nedostatak magnezija u tijelu?

Prvi znak esencijalnih metala je poništavanje simptoma i ponovno uspostavljanje optimalnog rasta kod goveda. S vremenom su biokemijske studije dovele do izolacije enzima koji su zahtijevali metalne ione za funkcioniranje, a ubrzo nakon toga, ti specifični enzimi mogli su se povezati sa simptomima nedostatka.

Promjene u probavnom sustavu

Interakcije metalnih iona smatrane su štetnima, ali i vrijednima za sustav. Na primjer, rana studija pokazala je da bakar pojačava učinke željeza u ublažavanju anemije kod laboratorijskih štakora hranjenih mliječnom hranom; ovo opažanje je ponovljeno kod kokoši i svinja i ubrzo je privuklo pozornost kliničara koji su prihvatili sličan bimetalni protokol za liječenje anemičnih ljudi. Istovremeno s pojavom polupročišćenih dijeta, znanost o prehrani bila je na pragu važnih otkrića o ulozi esencijalnih mineralnih elemenata.

Prema preporuci Dijetetskog odbora Nacionalna akademija SAD, dnevni unos kemijskih elemenata hranom trebao bi biti na određenoj razini (tablica 5.2). Isti broj kemijskih elemenata mora se dnevno izlučiti iz tijela, jer je njihov sadržaj u njemu relativno konstantan.

Mineralni kofaktori sadrže velika grupa anorganske tvari s najviše metalnih iona. Domena metalnih iona uključuje makrometale, metalne ione u tragovima i metaloide. U potrazi za razlogom njihove nužnosti, moramo razumjeti da su metalni ioni prikladni za izvođenje opasnih kemijskih reakcija na enzimskim površinama, reakcija koje bi mogle oštetiti osjetljivije bočne lance organskih aminokiselina u enzimu. Na primjer, redoks metali kao što su željezo, mangan i bakar mogu prihvatiti elektrone u svojoj strukturi, privremeno ih zadržati, a zatim ih prenijeti na kisik kako bi se formirala voda kao način za sigurno uklanjanje elektrona.

Uloga minerala u ljudskom organizmu iznimno je raznolika, unatoč tome što nisu esencijalni sastojak prehrane. Mineralne tvari sadržane su u protoplazmi i biološkim tekućinama, igraju važnu ulogu u osiguravanju postojanosti osmotskog tlaka, što je neophodan uvjet za normalno funkcioniranje stanica i tkiva. Oni su dio kompleksa organski spojevi(npr. hemoglobin, hormoni, enzimi), plastični su materijal za izgradnju koštanog i zubnog tkiva. U obliku iona, mineralne tvari sudjeluju u prijenosu živčanih impulsa, osiguravaju zgrušavanje krvi i druge fiziološke procese u tijelu.

U biti, treba uzeti u obzir da metalni kofaktor proširuje repertoar dostupnih katalitičkih funkcija i da ga izvode enzimi. Enzimi koji ovise o metalnim ionima kao kofaktorima spadaju u dvije kategorije: enzimi aktivirani metalima i metaloenzimi. Kao što naziv implicira, enzimi aktivirani metalima potaknuti su na veću katalitičku aktivnost prisutnošću mono ili dvovalentnog metalnog iona na vanjskoj strani proteina. Metal može aktivirati supstrat, izravno vezati enzim ili doći u ravnotežu s enzimom koristeći svoj ionski naboj kako bi se dobila povoljnija veza sa supstratom ili bolje katalitičko okruženje.





Ovisno o količini minerala u ljudskom organizmu i prehrambeni proizvodi se dijele na makro- i elementi u tragovima. Dakle, ako maseni udio elementa u tijelu prelazi 10 -2%, tada ga treba smatrati makroelementom. Udio elemenata u tragovima u tijelu je 10 -3 -10 -5%. Ako je sadržaj elementa ispod 10 -5%, smatra se ultramikroelementom. Makronutrijenti uključuju kalij, natrij, kalcij, magnezij, fosfor, klor i sumpor. Sadrži ih u količinama koje se mjere stotinama i desecima miligrama na 100 g tkiva ili hrane. Elementi u tragovima ulaze u sastav tkiva organizma u koncentracijama izraženim u desetinkama, stotinkama i tisućinkama miligrama i neophodni su za njegovo normalno funkcioniranje. Elementi u tragovima uvjetno se dijele u dvije skupine: apsolutno ili vitalne (kobalt, željezo, bakar, cink, mangan, jod, brom, fluor) i takozvane vjerojatno neophodne (aluminij, stroncij, molibden, selen, nikal, vanadij i neki drugi). ). Elementi u tragovima nazivaju se vitalnim ako je, u njihovom nedostatku ili nedostatku, normalno funkcioniranje tijela poremećeno.

Raspodjela elemenata u tragovima u tijelu ovisi o njihovim kemijskim svojstvima i vrlo je raznolika. Željezo je, primjerice, sastavni dio hemoglobina, mioglobina i drugih dišnih pigmenata, odnosno tvari koje sudjeluju u apsorpciji i transportu kisika do svih tkiva u tijelu; atomi bakra uključeni su u aktivno središte niza enzima itd.

Stoga enzimi aktivirani metalima zahtijevaju da metal bude prisutan u suvišku, možda 2-10 puta većoj od koncentracije enzima. Budući da se metal ne može vezati na trajniji način, enzimi aktivirani metalom obično gube aktivnost tijekom pročišćavanja.

Nasuprot tome, metalni enzimi imaju metalni kofaktor čvrsto vezan za specifično područje na površini proteina. Uz nekoliko iznimaka, tragovi metala ulaze u sliku kao kofaktori za metalne enzime. Snažno spajanje onemogućuje gubitak metalnog iona dijalizom ili slabim disocijativnim agensima. Metalni enzimi, međutim, mogu izgubiti svoj metalni kofaktor i postati neaktivni kada se tretiraju kelatorima metala, koji imaju jači afinitet vezanja od enzima i nadvladaju protein enzima metalnim ionom.

Djelovanje mikroelemenata može biti i posredno – kroz utjecaj na intenzitet ili prirodu metabolizma. Dakle, neki mikroelementi (na primjer, mangan, cink, jod) utječu na rast, a njihov nedovoljan unos hranom koči normalan tjelesni razvoj dijete. Drugi elementi u tragovima (na primjer, molibden, bakar, mangan) uključeni su u reproduktivnu funkciju, a njihov nedostatak u tijelu negativno utječe na ovu stranu ljudskog života.

Kao prostetske skupine, metali u metaloenzimima imaju stehiometrijski omjer predstavljen punim integratorom. Metaloenzimi se rijetko pripremaju za povećanje aktivnosti dodavanjem svojih konjugiranih metalnih iona enzimu. Prostorna geometrija također predstavlja problem: metali u prvoj seriji prijelaznih pojava moraju se pridržavati strogih geometrijskih konfiguracija oko mjesta vezivanja metala.

S izuzetkom onih s cinkom, enzimi s metalima iz prve prolazne serije imaju tendenciju da budu vrlo svijetli; primjerice crvena boja hemoglobina ili Plava boja ceruloplazmin povezan s bakrom. Većina enzima spaja željezo sa željezom ili kao hem ili kao poseban raspored željeza sa sumpornim skupinama, poznat kao centri željezo-sumpor. Željezo u hemu pokazuje snažan afinitet za magnezijeve ione u klorofilu. Hem, koji je u osnovi porfirinski prstenasti sustav sa željezom smještenim u središtu, najzastupljeniji je oblik željeza u biološkim proteinima.

Na najdeficitarnije minerale u prehrani modernog čovjeka uključuju kalcij i željezo, višak - natrij i fosfor.

Nedostatak ili višak bilo koje mineralne tvari u prehrani uzrokuje kršenje metabolizma bjelančevina, masti, ugljikohidrata, vitamina, što dovodi do razvoja niza bolesti. U nastavku su navedeni karakteristični (tipični) simptomi nedostatka različitih kemijskih elemenata u ljudskom tijelu: Najčešća posljedica neusklađenosti količine kalcija i fosfora u prehrani je zubni karijes, stanjivanje kostiju. S nedostatkom fluora u vodi za piće uništava se zubna caklina, nedostatak joda u hrani i vodi dovodi do bolesti štitnjače. Stoga su minerali vrlo važni za eliminaciju i prevenciju brojnih bolesti.

Najčešće veze

Kao sastavni dio željezo-sumpornih centara, željezo ulazi u nekoliko shema skupina s cisteinskim ostacima u enzimima koji omogućuju izravniji kontakt s proteinom. Željezo u tim središtima veže se za supstrate, prenosi elektrone i sudjeluje u reakcijama koje uključuju dehidraciju i preraspodjelu. Enzimi sa željezno-sumpornim centrima uključuju ksantin oksidazu, sukcinat dehidrogenazu, akonitazu i dušičnu kiselinu.

Ovaj raspored omogućuje enzimu da ukloni atom vodika iz vrlo stabilnog S-N veze. Nemetal može zamijeniti željezo u tim kompleksima. Enzimi s hem grupom obično su crvenkastosmeđe boje. Boja je motivirala početno zanimanje za ove proteine ​​i bila je motivirajući faktor za označavanje hem proteina u mitohondrijima kao "citokroma".



Navodimo uzroke poremećaja metabolizma mineralnih tvari koji se mogu javiti i uz njihovu dovoljnu količinu u hrani:

A) neuravnotežena prehrana (nedovoljne ili prekomjerne količine bjelančevina, masti, ugljikohidrata, vitamina itd.);

Iako samo nekoliko topivih enzima ima željezo kao kofaktor, željezo je posebno istaknuto u proteinima vezanim za membranu koji sadrže putove prijenosa elektrona. Redoks svojstvo željeza igra veliki dio njegove kemije kao kofaktor. Željezo je gotovo uvijek uključeno u prijenos elektrona i često donira elektrone molekuli kisika.

I katalaza i peroksidaza, dva hem enzima, koriste željezo za interakciju s opasnim oksidansima. Oba enzima nalaze se u citosolu iu peroksisomima, gdje se tijekom normalnih metaboličkih događaja odvijaju štetne oksidacijske reakcije. Možda najpoznatiji enzim koji sadrži željezo je citokrom c oksidaza, terminalni akceptor elektrona u mitohondrijskom transportnom lancu elektrona i enzim koji je sposoban razdvojiti molekulu kisika u vodu.

B) korištenje metoda kulinarske obrade hrane, koje uzrokuju gubitak minerala, na primjer, tijekom odmrzavanja (u Vruća voda) meso, riba, ili pri uklanjanju dekocija povrća i voća, gdje prolaze topljive soli;

C) nedostatak pravovremene korekcije sastava prehrane kada se mijenja potreba tijela za mineralima povezana s fiziološkim razlozima. Na primjer, ljudi koji rade u uvjetima povišena temperatura vanjsko okruženje, povećava se potreba za kalijem, natrijem, klorom i drugim mineralima zbog činjenice da se većina njih izlučuje iz tijela znojem;

Uloga magnezija u ljudskom organizmu

Cink je možda najzastupljeniji i najsvestraniji od svih metalnih kofaktora. Više od 300 enzima ima kofaktor cinka. Otprilike 3% genoma sisavaca kodira proteine ​​cinkovog prsta. Kao kofaktor, cink može obavljati i strukturne i katalitičke funkcije. Ovi primjeri ilustriraju zašto je cink važan pratilac enzima i proteina.

Cink se smatra mekim metalom jer se ponaša kao dvovalentni kation bez mnogo geometrijskih preferencija. Možda ova mekoća omogućuje cinku da se prilagodi mnogim različitim okruženjima fermentacije. Zbog toga su kompleksi cinka bezbojni, a sam cink se prvenstveno ponaša kao kation. Drugi primjer je upotreba cinka za polarizaciju esterske ili amidne veze, čime se olakšava nukleofilni napad vode na spoj, kao u reakcijama kataliziranim karboksipeptidazom i aminopeptidazom.

D) kršenje procesa apsorpcije minerala u gastrointestinalnom traktu ili povećan gubitak tekućine (na primjer, gubitak krvi).
^ 2. Makronutrijenti, njihove karakteristike
Kalcij. To je glavna strukturna komponenta kostiju i zuba; ulazi u sastav jezgri stanica, staničnih i tkivnih tekućina, neophodan je za zgrušavanje krvi. Kalcij tvori spojeve s proteinima, fosfolipidima, organskim kiselinama; sudjeluje u regulaciji propusnosti staničnih membrana, u prijenosu živčanih impulsa, u molekularnom mehanizmu mišićnih kontrakcija, kontrolira aktivnost niza enzima. Dakle, kalcij obavlja ne samo plastične funkcije, već također utječe na mnoge biokemijske i fiziološke procese u tijelu.

Bakar je, kao i željezo, redoks metal. Bakreni enzimi, iako manje brojni kao enzimi cinka, obavljaju važne biološke funkcije, uglavnom u citosolu. Najsloženiji enzimi uključuju multicorex oksidaze, koje mogu imati samo 4 ili čak 8 atoma bakra po enzimu. Bakar u ovim enzimima postoji u tri različita kemijska okruženja, poznata kao tip 1, tip 2 i tip bakrenih mrlja. Bakreno mjesto tipa 1 daje plavu boju ceruloplazminima i drugim plavim proteinima s bakrom.

Mjesta vezanja bakra u polioksid oksidazi tvore trijadu koja se sastoji od bakra tipa 3 2 i bakra tipa 3 raspoređenih u jednakokračni trokut. Kisik se veže za ova dva medicinara tipa 3 u bazi trokuta. Zbog svoje sklonosti prihvaćanju elektrona, bakar je snažno oksidacijsko sredstvo u biološkim sustavima. Ova reakcija povezuje metabolizam željeza s bakrom i može objasniti kako nedostatak bakra u željezu sprječava prijenos željeza i uzrokuje anemiju kod ljudi. Rijetko se od bakra traži da igra samo strukturnu ulogu, a mnogi enzimi koji imaju bakar kao kofaktor koriste metal na aktivnom mjestu.

Kalcij je teško probavljiv element. Spojevi kalcija koji ulaze u ljudsko tijelo s hranom praktički su netopljivi u vodi. Lužnata sredina tankog crijeva pospješuje stvaranje neprobavljivih spojeva kalcija, a samo djelovanje žučnih kiselina osigurava njegovu apsorpciju.

Asimilacija kalcija u tkivima ne ovisi samo o njegovom sadržaju u hrani, već io omjeru s drugim sastojcima hrane, prije svega s mastima, magnezijem, fosforom i bjelančevinama. Kod viška masnoća postoji natjecanje za žučne kiseline i značajan dio kalcija izlučuje se iz organizma kroz debelo crijevo. Na apsorpciju kalcija nepovoljno utječe višak magnezija; preporučeni omjer ovih elemenata je 1:0,5. Ako količina fosfora premašuje razinu kalcija u hrani za više od 2 puta, tada se stvaraju topljive soli, koje krv izvlači iz koštanog tkiva. Kalcij ulazi u stijenke krvnih žila, što uzrokuje njihovu krhkost, kao iu tkivo bubrega, što može pridonijeti nastanku bubrežnih kamenaca. Za odrasle osobe preporučeni omjer kalcija i fosfora u hrani je 1:1,5. Teškoće u održavanju ovog omjera uzrokovane su činjenicom da su namirnice koje se najčešće konzumiraju mnogo bogatije fosforom nego kalcijem. Fitin i oksalna kiselina, sadržani u brojnim biljnim proizvodima, negativno utječu na apsorpciju kalcija. Ovi spojevi tvore netopljive soli s kalcijem.

Istraživanja su povezala ione bakra sa stvaranjem arterija ili angiogenezom. Jedno od najuzbudljivijih otkrića, koje tek treba u potpunosti razumjeti, jest da uskraćivanje bakra životinji usporava ili čak inhibira rast kancerogenih tumora. Nutritivno gledano, to može značiti da je bakar neophodan za mikrovaskularni razvoj.

Znaš li to

Iako je cink možda najčešći prijelazni metal u enzimima, mangan je možda najrjeđi, dijelom zato što su kompleksi mangana s proteinima slabo stabilni i lako se odvajaju. Poznati metaloenzimi mangana uključuju piruvat karboksilazu i mangan superoksid dismutazu u mitohondrijima i arginazu u ciklusu uree. Mangan također može djelovati kao kofaktor koji aktivira metal za mnoge enzime koji zahtijevaju magnezij.

dnevne potrebe u odraslih kalcij je 800 mg, au djece i adolescenata - 1000 mg ili više.

S nedovoljnim unosom kalcija ili kršenjem njegove apsorpcije u tijelu (s nedostatkom vitamina D), razvija se stanje nedostatka kalcija. Dolazi do pojačanog izlučivanja iz kostiju i zuba. Kod odraslih se razvija osteoporoza - demineralizacija koštanog tkiva, kod djece je poremećeno formiranje kostura, razvija se rahitis.

Značajke prehrane s nedostatkom magnezija

Iako se mangan ne smatra redoks metalom na temelju njegove reaktivnosti, ipak može postojati u 6 oksidacijskih stanja, od kojih tri nisu opažena u biološkim sustavima. Kobalt je pričvršćen u kvadratnom, ravnom rasporedu na prsten sličan onom gay, ali s vrlo posebnim karakteristikama. Za razliku od hema, kobalt ima 2 aksijalna liganda koji su slobodni od proteina, što omogućuje proteinskim skupinama pristup središnjem metalu iznad i ispod ravnine.

Najbolji izvori kalcija su mlijeko i mliječni proizvodi, razni sirevi i svježi sir (100-1000 mg / 100 g proizvoda), zeleni luk, peršin, grah. Znatno manje kalcija nalazi se u jajima, mesu, ribi, povrću, voću, bobicama (20-40 mg / 100 g proizvoda).

Magnezij. Ovaj element je potreban za aktivnost niza ključnih enzima. za tjelesni metabolizam. Magnezij je uključen u održavanje normalne funkcije živčanog sustava i srčanog mišića; ima vazodilatacijski učinak; potiče izlučivanje žuči; podiže motorna aktivnost crijeva, što pomaže u uklanjanju toksina iz tijela (uključujući kolesterol).

Zašto je nedostatak magnezija opasan za trudnice?

U jednom oktaedarskom kompleksu jedan aksijalni položaj obično zauzima jedan benzimidazol, a drugi metilna skupina. Uređaj je jedinstven i omogućuje kobaltu stvaranje veza ugljik-metal s potencijalom za dvije različite reakcije. Na primjer, metilna skupina može se ukloniti kao karbonijev ion zadržavanjem oba elektrona u kobaltu, koji se zatim vraća u manje stabilan.

U položajnim permutacijama kobalt zadržava samo jedan elektron i stvara stabilan koion 7 uz otpuštanje slobodnog radikala. Slobodni radikali vrlo su reaktivni i svladavaju energetske barijere koje drugi reaktanti mogu zadržati. Na ovaj način, Kemijska svojstva skupine za prijenos kobalta kao što su ioni karbonija ili visoko reaktivni radikali s ugljičnim središtem. Oba proizvoda su moguća i objašnjavaju potrebu za kobaltom kao kofaktorom za odvijanje reakcije putem mehanizma slobodnih radikala.

Apsorpciju magnezija otežava prisutnost fitina te višak masnoće i kalcija u hrani. Dnevne potrebe za magnezijem nisu točno definirane; vjeruje se, međutim, da doza od 200-300 mg / dan sprječava manifestaciju nedostatka (pretpostavlja se da se oko 30% magnezija apsorbira).

S nedostatkom magnezija dolazi do poremećaja apsorpcije hrane, usporavanja rasta, taloženja kalcija u stijenkama krvnih žila i razvoja niza drugih patoloških pojava. Kod ljudi je manjak iona magnezija, zbog prirode prehrane, vrlo malo vjerojatan. Međutim, kod proljeva može doći do velikih gubitaka ovog elementa; njihove se posljedice osjete ako se u organizam unose tekućine koje ne sadrže magnezij. Kada koncentracija magnezija u serumu padne na oko 0,1 mmol/l, može se pojaviti sindrom nalik na delirium tremens: osoba ima polukomatozno stanje, mišićne tremore, mišićne grčeve u zapešću i stopalu, povećanu neuromuskularnu ekscitabilnost kao odgovor na zvuk, mehanički i vizualni podražaji. Uvođenje magnezija uzrokuje brzo poboljšanje stanja.

Magnezijem je bogata uglavnom u biljnoj hrani. Velika količina sadrži pšenične mekinje, razne žitarice (40 - 200 mg / 100 g proizvoda), mahunarke, marelice, suhe marelice, suhe šljive. Malo magnezija ima u mliječnim proizvodima, mesu, ribi, tjestenini, većini povrća i voća (20 - 40 mg/100 g).

Kalij. Oko 90% kalija nalazi se unutar stanica. Ona, zajedno s drugim solima, osigurava osmotski tlak; sudjeluje u prijenosu živčanih impulsa; regulacija metabolizma vode i soli; potiče uklanjanje vode, a time i toksina iz tijela; održava acidobaznu ravnotežu unutarnjeg okruženja tijela; sudjeluje u regulaciji aktivnosti srca i drugih organa; neophodan za funkcioniranje niza enzima.

Kalij se dobro apsorbira iz crijeva, a njegov se višak brzo uklanja iz tijela mokraćom. Dnevna potreba za kalijem kod odrasle osobe je 2000-4000 mg. Povećava se s obilnim znojenjem, uz upotrebu diuretika, bolesti srca i jetre. Kalij nije deficitaran nutrijent u prehrani, a uz raznoliku prehranu ne dolazi do nedostatka kalija. Nedostatak kalija u organizmu javlja se kod poremećaja funkcije neuromuskularnog i kardiovaskularnog sustava, pospanosti, smanjene krvni tlak, srčane aritmije. U takvim slučajevima propisana je dijeta s kalijem.

Većina kalija dolazi iz biljne hrane. Njegovi bogati izvori su marelice, suhe šljive, grožđice, špinat, alge, grah, grašak, krumpir, ostalo povrće i voće (100 - 600 mg / 100 g proizvoda). Manje kalija ima u kiselom vrhnju, riži, kruhu od vrhunskog brašna (100 - 200 mg / 100 g).

Natrij. Natrij se nalazi u svim tkivima i tjelesnim tekućinama. On je uključen u održavanje osmotskog tlaka u tkivnim tekućinama i krvi; u prijenosu živčanih impulsa; regulacija acidobazne ravnoteže, metabolizam vode i soli; povećava aktivnost probavnih enzima.

Metabolizam natrija opsežno je proučavan zbog njegovih fizioloških svojstava i važnosti za tijelo. Ovaj nutrijent se lako apsorbira iz crijeva. Ioni natrija uzrokuju oticanje koloida tkiva, što uzrokuje zadržavanje vode u tijelu i sprječava njeno otpuštanje. Ukupna količina natrija u izvanstaničnoj tekućini stoga određuje volumen tih tekućina. Porast koncentracije natrija u plazmi dovodi do osjećaja žeđi. U vrućem podneblju i pri teškom fizičkom radu dolazi do značajnog gubitka natrija znojenjem te je potrebno unositi sol u organizam kako bi se izgubljena količina nadoknadila.

Uglavnom, natrijevi ioni ulaze u organizam na račun kuhinjske soli – NaCl. Pretjeranom konzumacijom natrijevog klorida pogoršava se uklanjanje krajnjih produkata metabolizma topivih u vodi kroz bubrege, kožu i druge organe izlučivanja. Zadržavanje vode u tijelu otežava rad kardiovaskularnog sustava, povećava krvni tlak. Stoga je potrošnja soli u relevantnim bolestima u prehrani ograničena. Međutim, pri radu u toplim pogonima ili toplim klimatskim uvjetima povećava se količina natrija (u obliku kuhinjske soli) unesena izvana kako bi se nadoknadio njegov gubitak znojenjem i smanjilo znojenje koje opterećuje rad srca.

Natrij je prirodno prisutan u svim namirnicama. Način dobivanja prehrambenih proizvoda uvelike određuje konačni sadržaj natrija u njima. Na primjer, smrznuti zeleni grašak sadrži mnogo više natrija od svježeg. Svježe povrće i voće sadrži manje od 10 mg/kg do 1 g/kg, za razliku od žitarica i sira koji mogu sadržavati natrij u količinama od 10-20 g/kg.

Procjena prosječnog dnevnog unosa natrija iz hrane je teška jer koncentracija natrija u hrani jako varira, a osim toga ljudi su navikli dosoljivati ​​hranu. Odrasla osoba dnevno unese do 15 g kuhinjske soli i isto toliko izluči iz organizma. Ova količina je puno veća od fiziološki potrebne a određuje se prvenstveno okusom natrijevog klorida, navika slane hrane. Sadržaj kuhinjske soli u ljudskoj hrani može se smanjiti na 5 g dnevno bez štete po zdravlje. Na oslobađanje natrijevog klorida iz tijela, a time i na potrebu za njim, utječe količina kalijevih soli koje tijelo prima. Biljne namirnice, posebice krumpir, bogate su kalijem i povećavaju izlučivanje natrijevog klorida mokraćom, a samim time i potrebu za njim.

Fosfor. Fosfor se nalazi u svim tkivima tijela, a posebno u mišićima i mozgu. Ovaj element je uključen u sve životne procese tijela. : sinteza i razgradnja tvari u stanicama; regulacija metabolizma; dio je nukleinskih kiselina i niza enzima; potreban za stvaranje ATP-a.

Fosfor se nalazi u tjelesnim tkivima i prehrambenim proizvodima u obliku fosforne kiseline i njezinih organskih spojeva (fosfata). Njegova glavna masa je u koštanom tkivu u obliku kalcijevog fosfata, ostatak fosfora je dio mekih tkiva i tekućina. U mišićima se odvija najintenzivnija izmjena fosfornih spojeva. Fosforna kiselina sudjeluje u izgradnji molekula mnogih enzima, nukleinskih kiselina itd.

Pri dugotrajnom nedostatku fosfora u prehrani organizam koristi vlastiti fosfor iz koštanog tkiva. To dovodi do demineralizacije kostiju i kršenja njihove strukture - razrjeđivanja. Kada je tijelo osiromašeno fosforom, mentalna i fizička izvedba se smanjuje, gubitak apetita, apatija.

Dnevna potreba za fosforom za odrasle je 1200 mg. Povećava se s velikim fizičkim ili psihičkim stresom, s određenim bolestima.

Velika količina fosfora nalazi se u proizvodima životinjskog podrijetla, osobito u jetri, kavijaru, kao iu žitaricama i mahunarkama. Njegov sadržaj u ovim proizvodima kreće se od 100 do 500 mg na 100 g proizvoda. Bogat izvor fosfora su žitarice (zobene pahuljice, biserni ječam), sadrže 300-350 mg fosfora / 100 g. Međutim, spojevi fosfora apsorbiraju se iz biljnih proizvoda gore nego kada jedu hranu životinjskog podrijetla.

Sumpor. Važnost ovog elementa u prehrani određena je, prije svega, činjenicom da je dio proteina u obliku aminokiselina koje sadrže sumpor. (metionin i cistin), a također je sastavni dio nekih hormona i vitamina.

Kao sastavni dio aminokiselina koje sadrže sumpor, sumpor je uključen u procese metabolizma proteina, a potreba za njim dramatično se povećava tijekom trudnoće i rasta tijela, praćena aktivnim uključivanjem proteina u nastala tkiva, kao i tijekom upalnih procesima. Aminokiseline koje sadrže sumpor, posebno u kombinaciji s vitaminima C i E, imaju izraženo antioksidativno djelovanje. Uz cink i silicij, sumpor određuje funkcionalno stanje kose i kože.

Klor. Ovaj element je uključen u stvaranje želučanog soka, formiranje plazme, aktivira niz enzima. Ovaj nutrijent se lako apsorbira iz crijeva u krv. Zanimljiva je sposobnost klora da se taloži u koži, da se prekomjernim unosom zadržava u tijelu i da se u značajnim količinama izlučuje znojem. Izlučivanje klora iz tijela uglavnom se odvija urinom (90%) i znojem.

Povrede u razmjeni klora dovode do razvoja edema, nedovoljnog izlučivanja želučanog soka itd. Oštar pad sadržaja klora u tijelu može dovesti do ozbiljnog stanja, čak i smrti. Povećanje njegove koncentracije u krvi događa se s dehidracijom tijela, kao i s kršenjem funkcije izlučivanja bubrega.

Dnevna potreba za klorom je oko 5000 mg. Klor ulazi u ljudsko tijelo uglavnom u obliku natrijevog klorida kada se dodaje hrani.
^ 3. Elementi u tragovima, njihove karakteristike
Željezo. Ovaj element je neophodan za biosintezu spojeva koji osiguravaju disanje, hematopoezu; sudjeluje u imunobiološkim i redoks reakcijama; dio je citoplazme, stanične jezgre i niza enzima.

Asimilaciju željeza sprječavaju oksalna kiselina i fitin. Za asimilaciju ove hranjive tvari potreban je vitamin B12. Apsorpciji željeza pridonosi i askorbinska kiselina, jer se željezo apsorbira u obliku dvovalentnog iona.

^ Nedostatak željeza u organizmu može dovesti do razvoja anemije, poremećena je izmjena plinova, stanično disanje, odnosno temeljni procesi koji osiguravaju život. Razvoju stanja nedostatka željeza doprinosi: nedovoljan unos željeza u organizam u asimiliranom obliku, smanjenje sekretorne aktivnosti želuca, nedostatak vitamina (osobito B 12 , folna i askorbinska kiselina) i niz bolesti koje uzrokuju gubitak krvi.

Potrebe za željezom odrasle osobe (14 mg/dan) zadovoljavaju se u suvišku normalnom prehranom. Međutim, kada se u ishrani koristi kruh od finog brašna koji sadrži malo željeza, nedostatak željeza se vrlo često opaža kod gradskih stanovnika. Istodobno, treba uzeti u obzir da proizvodi od žitarica bogati fosfatima i fitinom stvaraju teško topljive spojeve sa željezom i smanjuju njegovu asimilaciju u tijelu.

Željezo je široko rasprostranjen element. Nalazi se u iznutricama, mesu, jajima, grahu, povrću, bobicama. Međutim, u lako probavljivom obliku, željezo se nalazi samo u mesnim proizvodima, jetri (do 2000 mg / 100 g proizvoda), žumanjku.

Bakar. Bakar je bitan element u ljudskom metabolizmu, igra ulogu u formiranju crvenih krvnih zrnaca, oslobađanju željeza iz tkiva i razvoju kostura, središnjeg živčanog sustava i vezivnog tkiva.

Budući da je bakar široko rasprostranjen u hrani, malo je vjerojatno da će ljudi, uz moguću iznimku dojenčadi, na isključivo mliječnoj prehrani, ikada razviti oblik pothranjenosti povezane s bakrom.

Konzumacija pretjerano velikih doza bakra kod osobe dovodi do iritacije i erozije sluznice, širokog oštećenja kapilara, oštećenja jetre i bubrega te iritacije središnjeg živčanog sustava. Dnevna potreba za ovim elementom je oko 2 mg. Izvori bakra su namirnice kao što su jetra, žumanjak, zeleno povrće.

Jod. Jod je bitan element uključen u stvaranje hormona tiroksina. Uz nedostatak joda razvija se gušavost - bolest štitnjače.

Potreba za jodom kreće se od 100-150 mcg dnevno. Sadržaj joda u namirnicama obično je nizak (4-15 µg%). Morski plodovi su najbogatiji jodom. Dakle, u morskoj ribi sadrži oko 50 mcg / 100 g, u jetri bakalara do 800, u morskim algama, ovisno o vrsti i vremenu sakupljanja - od 50 mcg do 70 000 mcg / 100 g proizvoda. Ali mora se uzeti u obzir da se tijekom dugotrajnog skladištenja i toplinske obrade hrane gubi značajan dio joda (od 20 do 60%).

Sadržaj joda u kopnenim biljnim i životinjskim proizvodima uvelike ovisi o njegovoj količini u tlu. U područjima gdje ima malo joda u tlu, njegov sadržaj u prehrambenim proizvodima može biti 10 do 100 puta manji od prosjeka. Stoga se na ovim prostorima za sprječavanje gušavosti kuhinjskoj soli dodaje se mala količina kalijevog jodata (25 mg na 1 kg soli). Rok trajanja takve jodirane soli nije duži od 6 mjeseci, jer jod postupno nestaje tijekom skladištenja soli.

Fluor. Uz nedostatak ovog elementa razvija se zubni karijes (uništavanje zubne cakline). Višak fluora također ima negativan učinak na tijelo, jer soli fluora, nakupljajući se u kostima, uzrokuju promjenu boje i oblika zuba, osteohondrozu, a nakon toga ogrubljenje zglobova i njihova nepomičnost koštane izrasline. Razlika između korisnih i štetnih doza fluora toliko je mala da se mnogi istraživači protive fluorizaciji vode.

Fluor koji se konzumira s vodom gotovo se potpuno apsorbira, a fluor sadržan u hrani apsorbira se u manjoj mjeri. Apsorbirani fluor ravnomjerno se raspoređuje po tijelu. Zadržava se uglavnom u kosturu, a mala količina taloži se u zubnom tkivu. U visokim dozama fluor može uzrokovati kršenje metabolizma ugljikohidrata, lipida, proteina, kao i metabolizam vitamina, enzima i mineralnih soli.

Procjene dnevnog unosa fluorida iz hrane napravljene su u raznim zemljama; za odrasle, ova vrijednost varira od 0,2 do 3,1 mg, za djecu dobna skupina od 1 do 3 godine, unos fluorida procijenjen je na 0,5 mg/dan.

Gotovo svi prehrambeni proizvodi sadrže barem tragove ovog elementa. Sve vrste vegetacije sadrže određenu količinu fluora, koji dobivaju iz tla i vode. Visoke razine fluorida pronađene su u određenim namirnicama, posebice ribi, nekom povrću i čaju. Upotreba fluorirane vode u postrojenjima za preradu hrane često može udvostručiti razinu fluorida u gotovim proizvodima.

Za prevenciju i liječenje zubnog karijesa, razne zubne paste, praškovi, eliksiri, žvakaće gume i slično, koji sadrže dodani fluor, uglavnom u anorganskom obliku. Ti se spojevi obično ugrađuju u paste za zube, obično u koncentracijama od oko 1 g/kg.

Krom. Čini se da je ovaj element neophodan za metabolizam glukoze i lipida te za korištenje aminokiselina u nekim sustavima. On također ima važnost za prevenciju blagih oblika dijabetesa i ateroskleroze kod ljudi.

Krom se apsorbira i iz gastrointestinalnog trakta i iz respiratornog trakta. Apsorbirana količina nije ista za svaki od ovih sustava i ovisi o obliku kroma. Trovalentni krom je osnovni oblik elementa za ljude, šestovalentni krom je otrovan. Krom je raspoređen po tkivima ljudskog tijela u nejednakim, ali obično niskim koncentracijama. Razine kroma u svim tkivima osim u plućima opadaju s godinama. Najveće količine kroma kod ljudi nakupljaju se u koži, mišićima i masnom tkivu. Homeostatski mehanizmi, uključujući mehanizme transporta u jetri i crijevima, sprječavaju prekomjerno nakupljanje trovalentnog kroma. Krom se polako izlučuje iz organizma, uglavnom urinom.

Danas se smatra normom konzumacije oko 150 mg kroma dnevno. Posebno je koristan za starije osobe čije tijelo ne apsorbira dobro ugljikohidrate, a krom pospješuje metaboličke procese upravo ovih spojeva. Anorganski krom se slabo apsorbira, puno lakše - u organskim spojevima, odnosno u obliku u kojem se nalazi u živim organizmima.

Prehrambeni proizvodi znatno variraju u razinama kroma, koje se kreću od 20 do 550 µg/kg. Bogati izvori kroma su pivski kvasac, jetra (10-80 mcg/100 g). U manjim količinama ovaj element nalazi se u krumpiru s ljuskom, govedini, svježem povrću, integralnom kruhu, siru.

Mangan. Mangan je bitan kao kofaktor u brojnim enzimskim sustavima; igra ulogu u pravilnom funkcioniranju flavoproteina, u sintezi sulfatiranih mukopolisaharida, kolesterola, hemoglobina i u mnogim drugim metaboličkim procesima. Od unesenog mangana apsorbira se samo oko 3%.

Apsorpcija mangana usko je povezana s apsorpcijom željeza. Potreba za manganom je 0,2-0,3 mg na 1 kg ljudske težine dnevno. Najviše mangana ima u brusnicama i čaju, nešto manje u kestenu, kakau, povrću, voću (100-200 mcg / 100 g).

^ Nikal. Nikal je relativno nedavno prepoznat kao esencijalni element u tragovima. Trenutno je utvrđena njegova uloga koenzima u procesima metabolizma željeza. Istodobno, povećanje unosa željeza u organizam prati povećanje potrebe za niklom iz hrane. Osim toga, nikal doprinosi apsorpciji bakra - još jednog elementa neophodnog za hematopoezu. Važnost prehrambenog nikla ili nikla izoliranog iz prirodnih proizvoda naglašava činjenica da su sintetski spojevi ovog elementa kancerogeni.

Nikal je prisutan u većini namirnica, ali u koncentracijama ispod (i često mnogo ispod) 1 mg/kg. Zabilježeno je da se unos nikla hranom kreće od manje od 200 do 900 µg/dan. Normalnom prehranom unosi se oko 400 mcg/dan. Pokazalo se da je sadržaj nikla u vinima 100, au pivu 50 µg/L.

Cinkov. Ovaj element u tragovima kao koenzim uključen je u širok raspon reakcija biosinteze proteina (više od 70) i ​​metabolizma nukleinskih kiselina (uključujući procese replikacije i transkripcije DNA), koji prvenstveno osiguravaju rast i pubertet organizma. Istovremeno, cink je, uz mangan, specifičan element u tragovima koji utječe na stanje spolne funkcije, odnosno na aktivnost nekih spolnih hormona, spermatogenezu, razvoj muških spolnih žlijezda i sekundarnih spolnih obilježja. Osim toga, nedavno se razmatra uloga cinka u prevenciji hipertrofičnih procesa u prostati.

Cink, zajedno sa sumporom, sudjeluje u rastu i obnovi kože i kose. Zajedno s manganom i bakrom, cink značajno doprinosi percepciji osjeta okusa i mirisa. Cink kao neizostavna komponenta dio je molekule inzulina, a njegova je razina smanjena kod bolesnika sa šećernom bolešću. Vrlo je važno da je ovaj element u tragovima koenzim alkohol dehidrogenaze, koji osigurava metabolizam etilnog alkohola. U isto vrijeme, razina apsorpcije cinka u kroničnom alkoholizmu oštro je smanjena. Takozvano "noćno sljepilo" (tj. oslabljen noćni vid) može se razviti ne samo u nedostatku vitamina A, već i cinka. Cink zajedno s vitaminom B 6 osigurava metabolizam nezasićenih masnih kiselina i sintezu prostaglandina.

Cink je vrlo važan za probavu i apsorpciju hranjivih tvari. Dakle, cink osigurava sintezu najvažnijih probavnih enzima u gušterači, a također sudjeluje u formiranju hilomikrona - transportnih čestica, u kojima se prehrambene masti mogu apsorbirati u krv. Cink je, uz vitamine B skupine, važan regulator funkcija živčanog sustava. U uvjetima nedostatka cinka mogu se javiti emocionalni poremećaji, emocionalna nestabilnost, razdražljivost, au vrlo teškim slučajevima i cerebelarna disfunkcija. Konačno, skuplja se sve više podataka u prilog sudjelovanja cinka u procesima sazrijevanja limfocita i reakcijama stanične imunosti.

Dnevna potreba za cinkom je 8000-22000 mcg%. Prilično je zadovoljna uobičajenom prehranom. Prosječan dnevni unos cinka samo s vodom za piće je oko 400 mcg. Sadržaj cinka u prehrambenim proizvodima obično se kreće od 150-25000 mcg%. Međutim, u jetri, mesu i mahunarkama doseže 3000 - 5000 mcg%. Ponekad nedostatak cinka može osjetiti organizam djece i adolescenata koji ne konzumiraju dovoljno namirnica životinjskog podrijetla.

^ Selen. Čak i sredinom XX. stoljeća. selen ne samo da nutricionistička znanost nije razmatrala, nego ga je čak smatrala vrlo toksičnim elementom s kancerogenim svojstvima. Međutim, već 60-ih godina. utvrđeno je da s nedostatkom selena, kardiovaskularni sustav pati, što se očituje progresivnom aterosklerozom i slabošću srčanog mišića, a u stanjima kroničnog nedostatka selena može se razviti gotovo neizlječiva kardiomiopatija. U zadnje vrijeme na razini suvremena istraživanja nalazi potvrdu jednog od važnih zapažanja drevne kineske medicine, ukazujući da odgovarajuća opskrbljenost organizma selenom pomaže u usporavanju procesa starenja i dovodi do dugovječnosti . Zanimljivo je napomenuti da su poznate ljekovite vrste zelenog čaja, koje su se u svrhu postizanja zdravlja i dugovječnosti opskrbljivale u carskim palačama u Drevna Kina, uzgajali su se u onim planinskim pokrajinama u čijim je tlima suvremenim analitičkim metodama već određen visok sadržaj selena.

Nakon otkrića selena, utvrđeno je da vitamin E i selen djeluju na različite dijelove istog procesa i da su međusobno strogo komplementarni, odnosno da im se antioksidativna aktivnost dramatično povećava kada se koriste zajedno. Sinergija oba antioksidansa je od posebnog interesa u kontekstu antikancerogenog djelovanja. Tako je pokazano da primjena pripravaka selena istovremeno s vitaminom E značajno povećava antikarcinogeni učinak u odnosu na eksperimentalne tumore.

Unos selena hranom ovisi o uvjetima i prirodi unosa hrane te o razini selena u prehrambenim proizvodima. Povrće i voće općenito su loš izvor selena, za razliku od žitarica, proizvoda od žitarica, mesa (osobito nusproizvoda), plodova mora koji sadrže znatne količine selena, tipično više od 0,2 mg/kg mokre težine . Kemijski sastav Tlo i sadržaj selena u njemu značajno utječu na količinu selena u zrnu, koja varira od 0,04 mg/kg do 21 mg/kg.

Molibden. Ukupna količina molibdena u tijelu odrasle osobe je oko 7 mg. Sadržaj molibdena u krvi je oko 0,5 mikrograma na 100 ml. Veće koncentracije ovog elementa utvrđene su kod ljudi koji žive u regijama gdje je tlo najbogatije spojevima ovog metala. Tako su u nekim regijama Armenije zabilježeni česti slučajevi gihta među stanovnicima koji se hrane uglavnom lokalnim proizvodima, u kojima su pronađene izuzetno visoke razine molibdena. Njegov sadržaj u prehrani stanovnika ovog kraja bio je 10-15 mg. U drugim područjima gdje su slučajevi gihta bili rjeđi, ljudi su dobivali samo 1-2 mg molibdena dnevno iz hrane.

Molibden je sastavni dio niza enzima, kao što su ksantin oksidaza, aldehid oksidaza, sulfat oksidaza. Poznato je da molibden inhibira razvoj karijesa.

Procijenjena dnevna potreba za molibdenom je 2 mcg po 1 kg tjelesne težine. U Rusiji je dnevni unos molibdena 0,27 mg.

najbogatiji molibdenom različite vrste povrće (kao što su mahunarke) i unutarnji organi životinja.

Kobalt. Biološki učinak kobalta poznat je od 1948. godine, kada su znanstvenici Rickes i Smith otkrili da je atom kobalta središnji u molekuli vitamina B 12. Maksimalna koncentracija kobalta u tkivima je oko 100 μg / kg. Ukupan sadržaj kobalta u tijelu odrasle osobe iznosi 5 mg. Čovjek s hranom dnevno primi 5,63 -7,94 mikrograma kobalta, od čega se apsorbira 73 - 97%.

Prosječna dnevna potreba za kobaltom je 60 mcg po 1 kg tjelesne težine. Smatra se da čovjek treba kobalt samo u obliku cijanokobalamina (vitamin B 12). U nekim se zemljama spojevi kobalta koriste kao prehrambeni aditiv pivu za stabilizaciju pjene. No, pokazalo se da je upravo takav aditiv uzrok srčanih bolesti kod konzumenata piva. Stoga je sada napuštena upotreba spojeva kobalta kao aditiva u hrani.
^ 4 Utjecaj obrade na mineralni sastav hrane
Pri preradi prehrambenih sirovina u pravilu dolazi do smanjenja sadržaja mineralnih tvari (osim Na koji se dodaje u obliku prehrambene soli). U biljnoj hrani gube se s otpadom. Tako se u proizvodnji žitarica i brašna nakon prerade zrna smanjuje sadržaj niza makro-, a posebno mikroelemenata, budući da ih u uklonjenim ljuskama i klicama ima više nego u cijelom zrnu. Komparativna analiza Mineralni sastav u pšeničnom brašnu najvišeg stupnja i brašnu od cjelovitih žitarica naveden je u nastavku (sadržaj elemenata je izražen u mg / 100 g proizvoda):



Na primjer, prosječno zrno pšenice i raži sadrži oko 1,7% pepelnih elemenata, dok u brašnu, ovisno o sorti, od 0,5 (u najvišem stupnju) do 1,5% (u integralnom). Prilikom čišćenja povrća i krumpira gubi se od 10 do 30% minerala. Ako se podvrgnu toplinskom kuhanju, tada se, ovisno o tehnologiji (kuhanje, prženje, pirjanje), gubi još 5 do 30%.

Meso, riblji proizvodi i perad najviše gube makronutrijente poput kalcija i fosfora tijekom odvajanja pulpe od kostiju.

Tijekom termičkog kuhanja (kuhanje, prženje, pirjanje) meso gubi od 5 do 50% minerala. Međutim, ako se obrada provodi u prisustvu kostiju koje sadrže puno kalcija, moguće je povećati sadržaj kalcija u kuhanim mesnim proizvodima za 20%.

U tehnološkom procesu, zbog nedovoljno kvalitetne opreme, određena količina mikroelemenata može prijeći u konačni proizvod. Dakle, kod pravljenja kruha tijekom pripreme tijesta kao rezultat kontakta tijesta s opremom sadržaj željeza može se povećati za 30%. Ovaj postupak je nepoželjan, jer otrovni elementi sadržani u obliku nečistoća u metalu također mogu prijeći u proizvod zajedno sa željezom. Kada se konzervirana hrana skladišti u gotovim limenkama (odnosno zalemljenim) limenkama s nekvalitetnim lemom ili ako je oštećen zaštitni sloj laka, u proizvod mogu prijeći vrlo toksični elementi poput olova, kadmija i kositra.

Treba uzeti u obzir da niz metala, poput željeza i bakra, čak iu malim koncentracijama mogu uzrokovati neželjenu oksidaciju proizvoda. Njihove katalitičke oksidacijske sposobnosti posebno su izražene u odnosu na masti i masne proizvode. Tako, primjerice, pri koncentraciji željeza iznad 1,5 mg/kg i bakra 0,4 mg/kg tijekom dugotrajnog skladištenja maslaca i margarina ti metali uzrokuju užeglost proizvoda. Prilikom skladištenja pića uz prisutnost željeza iznad 5 mg/l i bakra 1 mg/l, pod određenim uvjetima često se može uočiti zamućenje pića.
^ 5. Metode određivanja mineralnih tvari
Za analizu mineralnih tvari uglavnom se koriste fizikalno-kemijske metode - optičke i elektrokemijske.

Gotovo sve ove metode zahtijevaju posebnu pripremu uzoraka za analizu, koja se sastoji u preliminarnoj mineralizaciji predmeta istraživanja. Mineralizacija se može provesti na dva načina: "suho" i "mokro". "Suha" mineralizacija uključuje pougljenje, spaljivanje i kalciniranje ispitnog uzorka pod određenim uvjetima. "Mokra" mineralizacija također osigurava obradu predmeta proučavanja koncentrirane kiseline(najčešće HNO 3 i H 2 SO 4).


  1. ^ Spektralne metode analize.
Fotometrijska analiza(molekularna apsorpcijska spektroskopija). Koristi se za određivanje bakra, željeza, kroma, mangana, nikla i drugih elemenata. Metoda apsorpcijske spektroskopije temelji se na apsorpciji zračenja od strane molekula tvari u ultraljubičastom, vidljivom i infracrvenom području elektromagnetskog spektra. Analiza se može provesti spektrofotometrijskim ili fotoelektrokolorimetrijskim metodama.

Fotoelektrokolorimetrija - analiza koja se temelji na mjerenju apsorpcije obojenim otopinama monokromatskog zračenja u vidljivom području spektra. Mjerenja se provode pomoću fotoelektričnih kolorimetara opremljenih uskopojasnim filtrima. Ako ispitivana tvar nije obojena, mora se kemijskom reakcijom s određenim reagensima (fotometrijska analitička reakcija) pretvoriti u obojeni spoj.

Spektrofotometrija je metoda analize koja se temelji na mjerenju apsorpcije monokromatskog zračenja u ultraljubičastom, vidljivom i infracrvenom području spektra. Takva se mjerenja provode pomoću spektrofotometara, gdje se kao monokromatizatori koriste disperzivne prizme i difrakcijske rešetke.

Kvantitativna analiza iona koji se proučava obično se provodi metodom kalibracijske krivulje.

Spektralna analiza emisije. Metode spektralne analize emisije temelje se na mjerenju valne duljine, intenziteta i drugih karakteristika svjetlosti koju emitiraju atomi i ioni tvari u plinovitom stanju. Emisijska spektralna analiza omogućuje određivanje elementarnog sastava anorganskih i organskih tvari.

Intenzitet spektralne linije određen je brojem pobuđenih atoma u izvoru pobude, koji ne ovisi samo o koncentraciji elementa u uzorku, već i o uvjetima pobude. Uz stabilan rad izvora pobude, odnos između intenziteta spektralne linije i koncentracije elementa (ako je dovoljno mala) je linearan, tj. ovaj slučaj kvantitativna analiza također se može provesti metodom kalibracijske krivulje.

Najveću primjenu kao izvor uzbude dobio je električni luk, iskra, plamen. Temperatura luka doseže 5000 - 6000°C. U luku je moguće dobiti spektar gotovo svih elemenata. Kod iskričastog pražnjenja razvija se temperatura od 7000 - 10000 °C i pobuđuju se svi elementi. Plamen daje dovoljno svijetao i stabilan spektar emisije. Metoda analize koja koristi plamen kao izvor pobude naziva se analiza emisije plamena. Ovom se metodom određuje više od četrdeset elemenata (alkalijski i zemnoalkalijski, Cu 2 , Mn 2 itd.).

^ Atomska apsorpcijska spektroskopija . Metoda se temelji na sposobnosti slobodnih atoma elemenata u plamenim plinovima da apsorbiraju svjetlosnu energiju na valnim duljinama karakterističnim za svaki element.

U atomskoj apsorpcijskoj spektroskopiji gotovo je potpuno isključena mogućnost preklapanja spektralnih linija raznih elemenata, budući da je njihov broj u spektru znatno manji nego u emisijskoj spektroskopiji.

Smanjenje intenziteta rezonantnog zračenja u uvjetima atomske apsorpcijske spektroskopije slijedi eksponencijalni zakon opadanja intenziteta ovisno o debljini sloja i koncentraciji tvari, slično Bouguer-Lambert-Beerovom zakonu.

Konstantnost debljine sloja koji apsorbira svjetlost (plamena) postiže se pomoću plamenika posebnog dizajna. Metode atomske apsorpcijske spektralne analize naširoko se koriste za analizu gotovo svih tehničkih ili prirodnih objekata, osobito u slučajevima kada je potrebno odrediti male količine elemenata.

Metode za određivanje atomske apsorpcije razvijene su za više od 70 elemenata.

^ 2. Elektrokemijske metode analize.

Ionometrija. Metoda se koristi za određivanje iona K , Na , Ca 2 , Mn 2 , F - , ja - , Sl - itd.

Metoda se temelji na korištenju ion-selektivnih elektroda čija je membrana propusna za određenu vrstu iona (otuda u pravilu visoka selektivnost metode).

Kvantitativni sadržaj iona koji se određuje provodi se pomoću kalibracijskog grafikona, koji se ucrtava u koordinatama E - pC, ili metodom adicija. Standardna adicijska metoda preporučuje se za određivanje iona u složenim sustavima koji sadrže visoke koncentracije stranih tvari.

Polarografija. Metoda polarografije izmjenične struje koristi se za određivanje toksičnih elemenata (živa, kadmij, olovo, bakar, željezo).

Metoda se temelji na proučavanju strujno-naponskih krivulja dobivenih tijekom elektrolize elektrooksidirajuće ili elektroredukcijske tvari. Kao indikatorska elektroda u polarografiji najčešće se koristi živina kap elektroda, ponekad čvrste mikroelektrode - platina, grafit. Kao referentna elektroda koristi se ili živa izlivena na dno elektrolizatora ili zasićena polućelija kalomela.

Kako napon raste, dolazi trenutak kada se svi ioni koji difuzijom ulaze u elektrodu odmah isprazne i njihova koncentracija u prielektrodnom sloju postaje konstantna i praktički jednaka nuli. Struja koja u tom trenutku teče krugom naziva se granična difuzijska struja.

Kvantitativna polarografska analiza temelji se na uporabi izravnih proporcionalna ovisnost veličina difuzijske struje na koncentraciju elementa koji se određuje.

^ MINERALNI ELEMENTI

Mineralni (pepeo) elementi nalaze se u prehrambenim proizvodima u obliku organskih i anorganskih spojeva. Nalaze se u mnogim organskim

tvari raznih klasa - bjelančevine, masti, glikozidi, enzimi itd. Obično se mineralni elementi određuju u pepelu nakon izgaranja prehrambenih proizvoda, jer je prilično teško točno odrediti koje su tvari i u kojoj količini ti elementi uključeni.

Uloga mineralnih elemenata u životu ljudi, životinja i biljaka je ogromna: svi fiziološki procesi u živim organizmima odvijaju se uz sudjelovanje tih elemenata. Dakle, u ljudskom i životinjskom tijelu mineralni elementi sudjeluju u plastičnim procesima, formiranju i izgradnji tkiva, u metabolizmu vode, u održavanju osmotskog tlaka krvi i drugih tjelesnih tekućina, u održavanju acidobazne ravnoteže u tijelu, a uključeni su u kompleks tvari koje izgrađuju žive stanice protoplazme, u sastav nekih endokrinih žlijezda itd.

Mineralni sastav organizama mijenja se s godinama; starenjem se uočava mineralizacija organizama. Dakle, novorođenčad sadrži oko 34 g minerala po 1 kg tjelesne težine, u odrasloj osobi sadržaj ovih tvari raste na 43 g ili više.

Više od 70 mineralnih elemenata pronađeno je u ljudskom i životinjskom tijelu. Mnogi enzimski procesi koji se odvijaju u različitim tkivima tijela zahtijevaju sudjelovanje niza mineralnih elemenata. Dakle, za pretvorbu pirogrožđane kiseline u octenu kiselinu ili glukoze u fruktozu ili fosfoglicerola u glukoza-6-manoza-6- i fruktoza-6-fosfat obvezno je sudjelovanje iona magnezija. Ioni kalcija inhibiraju razvoj ovog procesa.

Minerali su neravnomjerno raspoređeni u tkivima ljudskog tijela. U tvrdim tkivima prevladavaju dvovalentni elementi: kalcij (Ca) i magnezij (Mg), au mekim tkivima jednovalentni elementi: kalij (K) i natrij (Na). Osim toga, dosta fosfora (P) nakuplja se u tvrdim tkivima, uglavnom u obliku fosfatnih soli. S nedostatkom minerala u hrani, ti spojevi se izlučuju iz tijela i normalan metabolizam je poremećen.

Mineralne tvari otopljene u krvnoj plazmi, međustaničnim i drugim tjelesnim tekućinama stvaraju određeni osmotski tlak, koji ovisi o molarnoj koncentraciji tvari otopljenih u tekućini. Soli u većoj mjeri povećavaju osmotski tlak

stupnja od neelektrolita pri istoj molarnoj koncentraciji, budući da soli disociraju i tvore ione. Osmotski tlak ovisi o ukupnom broju nedisociranih molekula i iona. Osmotski tlak krvi, limfe i međustanične tekućine ljudskog i životinjskog tijela ovisi uglavnom o u njima otopljenom natrijevom kloridu (NaCl).

Osmotski tlak u tjelesnim tekućinama utječe na raspodjelu vode i otopljenih tvari u tkivima. U viših životinja osmotski tlak je stalan i iznosi 7,5 - 9,0 atm. Održavanje stalnog osmotskog tlaka osigurava rad organa za izlučivanje, uglavnom bubrega i znojnih žlijezda.

Ulaskom mineralnih soli u krv dolazi do ulaska međustanične vode u krv, pa se stoga koncentracija soli u krvi smanjuje. Višak vode i soli zatim uklanjaju bubrezi. Smanjenje vode u tkivima, refleksno djelujući na živčane centre, uzrokuje žeđ.

Normalna vitalna aktivnost ljudskog tijela može se odvijati samo uz određena svojstva međustanične i intersticijske tekućine. U toj postojanosti okoline važnu ulogu igra acidobazna ravnoteža, u kojoj je reakcija krvi, limfe i drugih tjelesnih tekućina blizu neutralne. Acidobazna ravnoteža se održava pomoću složeni sustav regulatori objedinjeni u jedinstvenu središnju živčani sustav. Takvi regulatori su puferski sustavi krvi, izmjena kisika i ugljičnog dioksida, ugljikov dioksid i kloridne soli, ekskretorne funkcije bubrega, pluća, znojnih žlijezda itd.

U procesu složene transformacije u ljudskom tijelu hrane bogate kalcijem, magnezijem, natrijem ili kalijem, mogu nastati alkalni spojevi. Izvori alkalijskih elemenata uključuju voće, povrće, mahunarke, mlijeko i mliječne proizvode.

Ostali proizvodi, kao što su meso, riba, jaja, sir, kruh, žitarice, tjestenina, u procesu transformacije u ljudskom tijelu daju kisele spojeve.

Priroda prehrane može utjecati na promjene acidobazne ravnoteže u tkivima ljudskog tijela. Acidobazna ravnoteža često pomiče stranu kiselosti. Kao rezultat oštrog pomaka

dopuštene maksimalne norme za sadržaj pepela, a pri ocjenjivanju takvih proizvoda određuju njegovu količinu.

Obično se razlikuju dva pojma - "ukupni (sirov) pepeo" i "čisti pepeo". Koncept "ukupnog pepela" znači zbroj mineralnih elemenata ili njihovih oksida koji su dio kemijske strukture prehrambenih proizvoda, kao i unesenih u proizvod tijekom njegove proizvodnje ili "slučajno uhvaćenih kao nečistoća". "Čisti pepeo" znači zbroj mineralnih elemenata ili njihovih oksida bez primjesa .

Sadržaj pepela u proizvodu određuje se spaljivanjem. Da bi se to postiglo, uzorak se prvo pažljivo spali, a zatim kalcinira do konstantne težine. Povećana količina pepela u odnosu na normu ukazuje na kontaminaciju proizvoda pijeskom, metalnim česticama i zemljom.

Da bi se odredio "čisti pepeo", dobiveni pepeo se tretira s 10% solnom kiselinom. U ovom slučaju, "čisti pepeo" se otapa u klorovodičnoj kiselini, a ostatak će ukazivati ​​na prisutnost stranih anorganskih nečistoća u proizvodu. Dakle, u slučaju lošeg pranja rajčice prije prerade, ili u krumpirovom škrobu, s nedovoljnim pranjem gomolja, dolazi do povećane količine pepela zbog stranih mineralnih primjesa.

Kalcij u ljudskom tijelu nalazi se u koštanom tkivu i zubima - oko 99%. Ostatak kalcija ulazi u krv u obliku iona iu stanju povezanom s proteinima i drugim spojevima.

Dnevne potrebe odrasle osobe za kalcijem su 0,8-1,0 g. Trudnice i dojilje trebaju povećane količine kalcija, do 1,5-2 g dnevno, kao i djeca u čijim se organizmima kalcij intenzivno koristi za izgradnju kostiju. Nedostatak kalcija uzrokuje deformaciju kostura, krhkost kostiju i atrofiju mišića u tijelu. Kalcij karakterizira značajka da se čak i uz njegov nedostatak u hrani nastavlja izlučivati ​​iz tijela u značajnim količinama.

Kalcij se nalazi u prehrambenim proizvodima u obliku fosfatnih i oksalatnih kloridnih soli, kao iu kombinaciji s masnim kiselinama, proteinima itd.

Svi spojevi kalcija, osim CaC!a, teško su topljivi u vodi, pa se stoga slabo apsorbiraju.

ljudsko tijelo. Netopljivi spojevi kalcija djelomično prelaze iz proizvoda u otopinu u želucu pod djelovanjem klorovodične kiselineželučana kiselina. Apsorpcija kalcija u prehrambenim proizvodima u ljudskom tijelu u velikoj mjeri ovisi o prisutnosti u hrani fosfata, masti, spojeva magnezija itd. Dakle, apsorpcija kalcija je najveća kada je omjer kalcija i fosfora I u hrani ; 1,5 ili 1:2. Količina fosfora u hrani povećana u odnosu na navedene omjere dovodi do oštrog smanjenja apsorpcije kalcija. Višak magnezija također negativno utječe na apsorpciju kalcija u ljudskom tijelu. Oštar loš utjecaj apsorpciju kalcija vrše spojevi kalcija s inozitol-fosfornom kiselinom, koja se u značajnim količinama nalazi u zrnu žitarica i proizvodima njegove prerade.

Vitamin D ima vrlo važnu ulogu u apsorpciji kalcija, što pospješuje prijelaz kalcijevih i fosfornih soli iz crijeva u krv i taloženje u kostima u obliku kalcijevog fosfata.

Sadržaj kalcija u nekim prehrambenim proizvodima je sljedeći (mg%): u nemasnom mesu - 7; u jajima - 54; u mlijeku - 118; u siru - 930; u svježem siru - 140; u zobenoj kaši - 65; u pšeničnom brašnu - 15; u riži - 9; u jabukama - 7; u narančama - 45; u orasima -89; u repi - 29; u cvjetači - 89; u bijelom kupusu - 45; u mrkvi - 56; u krumpiru - 14. Iz navedenih podataka vidljivo je da su najvažniji izvor kalcija za čovjeka mliječni proizvodi. Kalcij u mliječnim proizvodima, kao i povrću i voću, lako je probavljiv spoj.

Magnezija u ljudskom tijelu ima 30-35 puta manje od kalcija, ali je vrlo važan. Najviše magnezija nalazi se u koštanom tkivu. Magnezij ima posebnu ulogu u biljkama koje nose klorofil, gdje je dio molekule klorofila. Kao i kalcij, magnezij tvori teško topive spojeve. Magnezij se posebno teško asimilira u prisutnosti LO$ iona.

Sadržaj magnezija u nekim prehrambenim proizvodima je sljedeći (mg%): u grahu - 139; u zobenoj kaši - 133; u grašku - 107; u proso - 87; u pšeničnom kruhu - 30; u krumpiru - 28; u mrkvi - 21; u bijelom kupusu - Anna - 12; u jabukama - 8; u limunima - 7; u govedini - 15; u jajima - 11; u mlijeku - 12. Stoga se 2 * 35 magnezij nalazi u najvećim količinama u žitaricama i mahunarkama.

Potreba za magnezijem za odraslu osobu je 400 mg dnevno.

Natrij je široko zastupljen u hrani, osobito proizvodima životinjskog podrijetla. Glavni izvor natrija za ljudsko tijelo je NaCt (obična sol). Natrij ima važnu ulogu u procesima unutarstaničnog i međutkivnog metabolizma. Oko 90% osmotskog tlaka krvne plazme ovisi o sadržaju NaCl u njoj. Obično se 3,3 g natrija otopi u litri ljudske krvne plazme. NaC! Također ima važnu ulogu u regulaciji metabolizma vode u tijelu. Ioni natrija uzrokuju oticanje koloida tkiva i time doprinose zadržavanju vezane vode u tijelu. Iz tijela NaC! izlučuje uglavnom urinom i znojem. Pojačanim radom i konzumiranjem tekućine čovjek gubi do 3-5 litara znoja, što je 99,5% vode. U suhoj tvari znoja glavni dio čini NaGI.

Kuhinjska sol, koja ulazi u ljudsko tijelo s hranom, nadoknađuje potrošnju NaCl u krvi i koristi se za stvaranje klorovodične kiseline u želučanom soku, kao i za sintezu NaHCO3 u žlijezdi gušterače. Prisutnost NaHCO3 objašnjava alkalnu reakciju soka gušterače, koja je neophodna za razgradnju proteina hrane pomoću enzima tripsina.

Dnevne potrebe odrasle osobe za natrijem su 4-6 g, što odgovara 10-15 g kuhinjske soli. Uobičajena prehrana stanovništva sadrži dovoljne količine natrija jer se hrani dodaje kuhinjska sol.

Kalij je stalno iu značajnim količinama prisutan u prehrambenim proizvodima, osobito biljnog podrijetla.U pepelu biljaka sadržaj kalija je ponekad i veći od 50% njegove mase.

U ljudskom tijelu, kalij je uključen u enzimske reakcije, stvaranje puferskih sustava koji sprječavaju pomake u reakciji okoline. Kalij smanjuje

sposobnost zadržavanja vode u bjelančevinama, smanjujući njihovu hidro-(sposobnost), a time i pospješuje izlučivanje vode i natrija iz organizma.Stoga se kalij može smatrati nekim fiziološkim antagonistom natrija.

Dnevna potreba odrasle osobe za kalijem je 3-5 g.

Željezo je široko rasprostranjeno u prirodi. Općenito, gotovo sve prirodne namirnice sadrže željezo, ali u malim količinama.

U ljudskom i životinjskom organizmu željezo ulazi u sastav najvažnijih organskih spojeva - krvnog hemoglobina, mioglobina, nekih enzima - katalaze, peroksidaze, citokrom oksidaze itd. Hemoglobin krvi sadrži 2A, tjelesno željezo. Značajna količina željeza nalazi se u slezeni i jetri. Željezo ima sposobnost nakupljanja u tijelu. Hemoglobin u krvi se uništava tijekom života, a željezo koje se u tom slučaju oslobađa tijelo može ponovno upotrijebiti za stvaranje hemoglobina.

Željezo, koje se nalazi u sastavu voća i povrća, ljudski organizam dobro apsorbira, dok je većina željeza u proizvodima od žitarica u organizmu neprobavljivom obliku.

Dnevna potreba žlijezde odraslog čovjeka je 15 mg.

l l o r ulazi u sastav prirodnih namirnica u malim količinama. Biljni proizvodi sadrže malo klora, a životinjski nešto više. Dakle, sadržaj klora u govedini je 76 mg%, u mlijeku - 106, u jajima -

37106, u siru - 880, u prosu - 19, u krumpiru - 54, u jabukama - 5 mg%.

Sadržaj klora je značajan u krvi i drugim tjelesnim tekućinama, te u koži, plućima i bubrezima. Klor je u tijelu u ioniziranom stanju u obliku aniona soli natrija, kalija, kalcija, magnezija, mangana. Spojevi klora u prehrambenim proizvodima vrlo su topljivi i lako se apsorbiraju u ljudskom crijevu. Anioni klora, zajedno s kationima natrija, imaju važnu ulogu u stvaranju i regulaciji osmotskog tlaka krvi i drugih tjelesnih tekućina. Soli klora osiguravaju stvaranje klorovodične kiseline od strane želučane sluznice.

Glavne potrebe za klorom podmiruju se natrijevim kloridom koji se hrani dodaje u obliku soli.

Ukupna količina natrijevog klorida u ljudskom tijelu obično je 10-15 g, ali pri konzumiranju hrane bogate solima klora sadržaj klora u ljudskom tijelu može doseći veću količinu. Dnevna ljudska potreba za klorom je 5-7 g.

Sumpora u najvećim količinama ima u proizvodima od žitarica, mahunarkama, mliječnim proizvodima, mesu, ribi, a posebno jajima. Ulazi u gotovo sve bjelančevine ljudskog organizma, a posebno je bogat aminokiselinama - cistinom, metioninom. Izmjena sumpora u tijelu je uglavnom njegova transformacija u navedene aminokiseline. Također sudjeluje u stvaranju vitamina Bg (tiamin), inzulina i nekih drugih spojeva. Puno je sumpora u proteinoidima potpornih tkiva, na primjer, u keratinu kose, noktiju itd.

Kada se spojevi oksidiraju u tijelu, značajan dio sumpora izlučuje se mokraćom u obliku soli sumporne kiseline.

Dnevna potreba odrasle osobe za sumporom pri umjerenom radu iznosi oko 1 g.

Jod se u organizmu zdrave osobe težine 70 kg nalazi u količini od približno 25 mg. Polovica te količine nalazi se u štitnoj žlijezdi, a ostatak u mišićnom i koštanom tkivu te u krvi. Jod anorganskih spojeva u štitnjači se zamjenjuje organskim spojevima - tiroksin, di-jodtiroksin, trijodtiroksin. Štitnjača brzo apsorbira jod i nekoliko sati nakon ulaska u nju prelazi u organski

veze. Ovi spojevi potiču metaboličke procese u tijelu. Kada s hranom u organizam uđe nedovoljna količina joda, dolazi do poremećaja rada štitnjače i razvoja ozbiljne bolesti koja se naziva endemska gušavost.

Najveća količina joda nalazi se u biljnim i životinjskim proizvodima priobalnih područja, gdje je koncentriran u morskoj vodi, zraku i tlu obalnih područja. Malo joda nakuplja se u biljkama i životinjskim organizmima planinskih ili udaljenih od morske obale područja joda.

Sadržaj joda u proizvodima od žitarica, povrću, slatkovodnoj ribi ne prelazi 5-8 mcg na 100 g sirovog proizvoda. Govedina, jaja, maslac, voće odlikuju se većim sadržajem joda. morski kelj, morska riba i riblje ulje sadrže najveću količinu joda. Plodovi feijoe koji rastu na crnomorskoj obali Gruzije akumuliraju do 390 mikrograma joda na 100 g mase ploda, što je mnogo više od sadržaja ovog elementa u drugom voću i povrću.

U područjima gdje prehrambeni proizvodi sadrže nedostatne količine joda, kalijev jodid se dodaje kuhinjskoj soli u količini od 25 g K1 po toni kuhinjske soli. Normalnom prehranom čovjek dnevno unosi 200 mikrograma joda s jodiranom soli. Međutim, prilikom skladištenja jodirane soli jod postupno nestaje, pa se nakon 6 mjeseci jodirana sol prodaje kao obična kuhinjska sol.

Dnevna ljudska potreba za jodom je 100-260 mcg.

Fluor igra važnu ulogu u plastičnim procesima tijekom stvaranja koštanog tkiva i zubne cakline. Najviše fluora koncentrirano je u kostima - 200-490 mg/kg i zubima - 240-560 mg/kg.

Čini se da je voda glavni izvor fluorida u ljudskom tijelu, pri čemu se Dodin fluorid apsorbira bolje od fluorida iz hrane. Sadržaj fluora u vodi za piće kreće se od 1 do 1,5 mg/l. Nedostatak fluora u vodi često utječe

39nne do razvoja bolesti zuba, poznate kao karijes. Višak fluora u vodi uzrokuje fluorozu, koja remeti normalnu strukturu zuba, pojavljuju se mrlje na caklini i povećava se krhkost zuba. Djeca posebno pate od nedostatka ili viška fluora.

Dnevna ljudska potreba za fluorom još nije utvrđena. Smatra se da bi optimalna količina fluora u pitkoj vodi za zdravlje trebala biti 0,5-1,2 mg/l.

Bakar u organizmu životinja, uz željezo, ima važnu ulogu u procesima hematopoeze, potiče oksidativne procese te je tako povezan s metabolizmom željeza. Ulazi u sastav enzima (laktaza, askorbat oksidaza, citokrom oksidaza i dr.) kao metalna komponenta.

U biljkama bakar pospješuje oksidativne procese, ubrzava rast i povećava prinos mnogih usjeva.

U onim malim količinama u kojima se bakar nalazi u prirodnim proizvodima, on ne šteti ljudskom organizmu. No, povišene količine bakra mogu izazvati trovanje. Dakle, istovremeni unos 77-120 mg bakra može izazvati mučninu, povraćanje, a ponekad i proljev. Stoga je sadržaj bakra u prehrambenim proizvodima reguliran važećim propisima Ministarstva zdravstva SSSR-a. Po 1 kg proizvoda, ovisno o sadržaju krutih tvari u njemu, dopušteno je od 5 do 30 mg bakra. Dakle, u koncentriranoj pasti od rajčice sadržaj bakra ne smije biti veći od 30 mg / kg, u pireu od rajčice - 15-20, u konzerviranom povrću - 10, u pekmezu i marmeladi - 10, u voćnim kompotama - 5 mg / kg.

Bakar može dospjeti u prehrambene proizvode tijekom njihove proizvodnje - iz bakrenih dijelova opreme, kod tretiranja vinograda pesticidima koji sadrže bakar itd.

Dnevne potrebe odrasle osobe za bakrom su 2 mg.

Cink se nalazi u svim tkivima životinja i biljaka. Kod nedostatka cinka u organizmu mladih žena,

Kod biljaka se usporava njihov rast, a njegovim nedostatkom u tlu dolazi do bolesti mnogih biljaka, što često dovodi do njihove smrti.

Cink je dio niza enzima, a posebno je važna njegova uloga u molekuli enzima karboanhidraze koji sudjeluje u vezanju i izlučivanju ugljičnog dioksida iz životinjskog organizma. Cink je neophodan za normalno funkcioniranje hormona hipofize, nadbubrežne žlijezde i gušterače. Također djeluje na metabolizam masti, pojačava razgradnju masti i sprječava masnu jetru.

Cink u hrani u velikim količinama može uzrokovati trovanje. Kisela i masna hrana otapa metalni cink, stoga je kuhanje ili skladištenje hrane u pocinčanoj opremi ili posuđu neprihvatljivo. Otrovanje cinkom je slično otrovanju bakrom, ali je jače izraženo i praćeno je peckanjem i bolovima u ustima i želucu, povraćanjem, proljevom i slabošću srca. Posuđe od cinka dopušteno je samo za čuvanje hladne vode za piće, jer je u tom slučaju topljivost cinka zanemariva.

Dnevne potrebe odrasle osobe za cinkom su 10-15 mg. Povećana potreba za cinkom uočava se tijekom rasta i puberteta. Uz normalnu prehranu, osoba dobiva dovoljnu količinu cinka iz hrane.

Olovo se nalazi u životinjskim i biljnim proizvodima u vrlo malim količinama. Dakle, u jabukama, kruškama, grožđu, jagodama sadržaj olova je oko 0,1 mg po 1 kg proizvoda, u mlijeku - 0,8, u mesu - 0,05, u jesetri - 0,06 mg po 1 kg.

Olovo je toksičan metal za ljude, ima sposobnost nakupljanja u tijelu, uglavnom u jetri, i uzrokovati teška kronična trovanja.

Uz dnevnu upotrebu 2-4 mg olova s ​​hranom, znakovi trovanja olovom mogu se otkriti nakon nekoliko mjeseci.

41 Kontaminacija hrane olovom može biti od posuđa, lemova, glazura, opreme i insekticida koji sadrže olovo. Najčešće do trovanja olovom dolazi kada se hrana čuva u ručno izrađenom zemljanom posuđu koje nije dobro prekriveno olovnom glazurom.

Zbog visoke toksičnosti sadržaj olova u prehrambenim proizvodima nije dopušten.

Kositar se u prehrambenim proizvodima nalazi u malim količinama. Tako je u jetri bika i ovna pronađeno 0,14 mg/kg kositra, u bubrezima 0,003, u plućima 0,63, a u mozgu 0,019 mg/kg.

Kositar nije tako otrovan metal kao olovo, cink ili bakar, stoga je dopušten u ograničenim količinama u opremi prehrambenih poduzeća, kao i za kalajisanje površine kositra, od koje se pripremaju limenke, štiteći ga od korozije. Međutim, često tijekom dugotrajnog skladištenja konzervirane hrane u limenkama, masa proizvoda stupa u interakciju s kositrenim premazom limenke, zbog čega nastaju kositrene soli organskih kiselina. Ovaj proces je posebno aktivan kada se u konzervi nalaze proizvodi s visokom kiselošću - voće, konzervirana riba i povrće umak od rajčice i dr. Tijekom dugotrajnog skladištenja sadržaj kositra u konzerviranoj hrani može se značajno povećati. Sadržaj kositra posebno brzo raste u proizvodima koji se nalaze u otvorenim limenkama presvučenim kositrom.

Za povećanje zaštite limenke od korozije, na površinu limenke dodatno se nanose posebni lakovi postojani na kiseline ili emajli ili se na površini limenke stvara tanki film postojanih oksida kositra.

Mangan je široko rasprostranjen u životinjskim i biljnim proizvodima. Aktivno sudjeluje u stvaranju mnogih enzima, formiranju kostiju, procesima hematopoeze i potiče rast. U biljkama mangan pospješuje proces fotosinteze i stvaranje askorbinske kiseline.

Biljni proizvodi u većini su slučajeva bogatiji manganom od životinjskih. Dakle, sadržaj mangana u proizvodima od žitarica doseže 1-15 mg po 1 kg, u lišću

povrće - 10-20, u voću - 0,5-1, u mlijeku - 0,02-0,03, u jajima - 0,1-0,2, u jetri životinja - 2,65-2,98 mg po 1 kg.

S nedostatkom mangana u tlu, biljke obolijevaju i slabo se razvijaju, smanjuje se prinos voća, povrća i drugih usjeva. Dodavanje mikrognojiva koja sadrže mangan u tlo pomaže povećati prinos.

Dnevne potrebe odrasle osobe za manganom su 5-10 mg dnevno.

Radioaktivni izotopi prisutni su u ljudskom tijelu, neprestano ulaze i izlaze iz tijela. Postoji ravnoteža između unosa radioaktivnih spojeva u tijelo i njihovog uklanjanja iz organizma. Svi prehrambeni proizvodi sadrže radioaktivne izotope kalija (K40), ugljika (C14), vodika (H3), a također i radija s produktima njegovog raspada.

Najveća koncentracija pada na kalij (K40). Izotopi sudjeluju u metabolizmu zajedno s neradioaktivnim.

Vjeruje se da tijekom sljedećeg geološkog vremena nije bilo velikih promjena u intenzitetu zračenja na Zemlji, dakle, u životinjskom i Flora razvio neku vrstu imuniteta na te razine zračenja. Ali živi organizmi su vrlo osjetljivi na povišene koncentracije. Male koncentracije povećavaju rast živih organizama, velike koncentracije uzrokuju pojavu aktivnih radikala, zbog čega dolazi do kršenja vitalne aktivnosti pojedinih organa i tkiva, kao i cijelog organizma.

Na atomske eksplozije radioaktivni izotopi padaju na Zemljinu površinu, zagađujući atmosferu, vodu, tlo i biljke. Preko hrane, atmosfere i vode radioaktivni izotopi ulaze u ljudski organizam.

Utvrđeno je da kada se prehrambeni proizvodi tretiraju zračenjem radioaktivnih izotopa, njihov rok trajanja se povećava, a klijanje krumpira se odgađa. No obično ozračena hrana može imati specifičan miris i okus, a moguće je i stvaranje otrovnih tvari. Za utvrđivanje sigurnosti takvih proizvoda potrebni su dugoročni pokusi.

ispitna pitanja

Koji su kemijski elementi makronutrijenti?

Koje su funkcije minerala u ljudskom tijelu?

Koja je uloga kalcija u ljudskom tijelu?

Koji se kemijski elementi svrstavaju u elemente u tragovima i koje su njihove funkcije u ljudskom tijelu?

Kakvu ulogu ima željezo u ljudskom organizmu i u kojim se namirnicama nalazi?

Koje su posljedice nedostatka joda u organizmu i kako to izbjeći?

Koje vrste tehnoloških obrada sirovina i prehrambenih proizvoda pridonose gubitku minerala?

Navedite primjere međudjelovanja pojedinih mikroelemenata i vitamina.

Koje metode za određivanje sadržaja makro- i mikroelemenata poznajete?

Kukuškin lan se razmnožava: zoosporama;
sjeme u nepovoljnim uvjetima;
sporovi; +
aplanospore.

    listovi jagode:
    neparni perasti;
    trojni; +
    trojni, jednolistni;
    složena unifolija. Pčele radilice su:
    aseksualne osobe;
    ženke s nerazvijenim reproduktivnim organima; +
    mužjaci s nerazvijenim reproduktivnim organima;
    mužjaci i ženke s normalno razvijenim reproduktivnim organima, ali se privremeno ne razmnožavaju. Probava u koraljnim polipima:
    samo šupljina;
    samo intracelularno;
    trbušni i intracelularni; +
    šupljina, intracelularna i vanjska. Pteropodni mekušci koji imaju sposobnost svijetljenja u mraku mogu biti dio:
    bentos;
    neuston;
    fitoplankton;
    zooplankton. + Razvojni ciklus puhalice prvi je opisao:
    Anton Levenguk;
    Francesco Redi; +
    Henri Fabre;
    Louis Pasteur. Gusjenice leptira imaju:
    tri para prsnih nogu;
    tri para torakalnih nogu i pet pari trbušnih lažnih nogu; +
    osam pari lažnih nogu;
    nedostaju udovi. Krvožilni sustav lanceleta:
    otvorena;
    zatvoreno, postoji jedan krug cirkulacije krvi; +
    zatvoreno, postoje dva kruga cirkulacije krvi;
    nedostaje. Odaberi točne rečenice:
Ljudi i veliki majmuni imaju iste krvne grupe. Funkcija izmjene plinova na listu moguća je zahvaljujući lenticelama i hidatodama. Kod ljudi i drugih sisavaca mitohondrijski genom nasljeđuje se od majke. + U Drosophili, pojava samo ženki u nizu generacija može biti posljedica prisutnosti posebnih bakterija u jajima. + Svjetlo ispod krošnje gornjeg šumskog sloja razlikuje se od svjetla na otvorenom prostoru po tome što je omjer crvenog svjetla i zelenog veći. Na sjemenim ljuskama ženskog češera nalaze se 4 ovula. Mikoplazme su bakterije bez stanične stijenke. + Makro- i mikronukleus ciliata ima isti genetski kod. Količina kisika koju hemoglobin unosi u tkiva ovisi o intenzitetu procesa katabolizma koji se u njima odvijaju. +
    Odaberi točne rečenice:
Područje moždane kore odgovorno za mišićno-koštanu osjetljivost nalazi se u okcipitalnom dijelu mozga. Ginogeneza je vrsta partenogeneze. + Ulazak strane DNA u stanicu nije uvijek smrtonosan za nju, posebno za eukariotske. + Svi ljudski mišići su mezodermalnog porijekla. Normalno, sline kod ljudi je manje od želučanog soka. Hidroponika je metoda uzgoja biljaka u destiliranoj vodi uz dodatak hranjivih soli. + U vodenim biljkama stomati se nalaze na donjoj strani lista. Izvor zaraze ljudi goveđom trakavicom su njezina jaja. Kopepodni kiklop ima samo jedno složeno oko. Mozak u kralješnjaka nastaje iz istog sloja embrionalnih stanica kao i epidermis. + +U gušterači neke stanice proizvode probavne enzime, dok druge proizvode hormone koji utječu na metabolizam ugljikohidrata u tijelu. + Fiziološka, ​​nazvana otopina uobičajene soli 9% koncentracije. Vitice graška i vitice krastavca slični su organi. +
    Kod ciklostoma probavni trakt ima:
    oblik ravne cijevi;
    jetrena izraslina;
    pyloric izrasline;
    spiralni ventil. + Od riba iz reda jesetri nije pogled u prolazu:
    beluga;
    zvjezdasta jesetra;
    kečiga; +
    jesetra. Žlijezde slinovnice tijekom evolucije kralješnjaka prvi put se pojavljuju u:
    plućnjak;
    vodozemci; +
    gmazovi;
    sisavci. Od riba iz reda bakalara živi i mrijesti se samo u slatkoj vodi:
    bakalar;
    bakalar;
    manić; +
    pollak. Podrijetlo ptičjeg krila od slobodnog prednjeg ekstremiteta karakterističnog za četveronožne kralježnjake jasno je ilustrirano na primjeru pilića:
    noj;
    kivi;
    hoatzin; +
    pingvin. O aerodinamičkim svojstvima ptice u letu ne utječu perje:
    zamašnjaci;
    paperje; +
    upravljanja;
    kontura. Među pticama, stereoskopski vid je najrazvijeniji kod vrsta:
    kukcojedi;
    granivorous;
    mesožder; +
    planktivorous.

    Glikokaliks životinjskih stanica tvori:
    proteini i lipidi;
    proteini i nukleotidi;
    proteini i ugljikohidrati; +
    ugljikohidrata i nukleotida.

    Proces kojim dizenterična ameba proguta crvena krvna zrnca:
    osmoza;
    pinocitoza;
    fagocitoza; +
    olakšana difuzija.

    Ostaci pitekantropusa prvi put su otkriveni u:
    Južna Afrika;
    Australija;
    Srednja Azija;
    Jugoistočna Azija. +

    Najstariji od imenovanih fosilnih predaka čovjeka je:
    neandertalac;
    Pithecanthropus;
    Australopitekus; +
    kromanjonac.

    Organele koje se nalaze u stanicama prokariota i eukariota:
    endoplazmatski retikulum;
    mitohondriji;
    lizosomi;
    ribosomi. +

    Glavne komponente kromatina jezgre eukariota su:
    DNA i RNA;
    RNA i proteini;
    DNA i proteini; +
    DNK i lipidi. mikrotubule ne pružaju:
    održavanje oblika stanice;
    promjena oblika stanice; +
    kretanje organela;
    kretanje kromosoma tijekom stanične diobe. Stanični proteini namijenjeni izlučivanju razvrstavaju se i pakiraju u:
    lizosomi;
    endosomi;
    endoplazmatski retikulum;
    trans Golgijeve mreže. +

    Položaj enzima ATP sintetaze u mitohondrijima je:
    matrica;
    intermembranski prostor;
    vanjska membrana;
    unutarnja membrana. +

    Oksidacija organskih spojeva u CO 2 u mitohondrijima se događa:
    u matrici; +
    u intermembranskom prostoru;
    na vanjskoj membrani;
    na unutarnjoj membrani.

    Antikodon sadrži:
    jedan nukleotid;
    dva nukleotida;
    tri nukleotida; +
    četiri nukleotida.

    Konačni akceptor elektrona u staničnom disanju je:
    NADH;
    voda;
    kisik; +
    ATP.

    Svojstvo genetskog koda koje povećava pouzdanost pohranjivanja i prijenosa genetskih informacija:
    trojka;
    univerzalnost;
    zalihost; +
    nedostatak interpunkcijskih znakova.

    Ioni magnezija su dio:
    hemoglobin;
    inzulin;
    klorofil; +
    tiroksin. Molekule RNA koje mogu pokazati katalitičku aktivnost nazivaju se:
    ribonukleaze;
    ribosomi;
    ribozimi; +
    ribonukleotidi. Makroergički spojevi nazivaju se:
    karakterizira prisutnost kovalentnih veza s visokom energijom;
    u razaranju pojedinih veza pri čemu se oslobađa velika količina slobodne energije; +
    čija se sinteza događa uz utrošak velike količine energije;
    koji pri gorenju odaju mnogo topline.

    U procesu fotosinteze izvor kisika kao nusprodukta je:
    ribuloza bisfosfat;
    glukoza;
    voda; +
    ugljični dioksid.

    Razvoj nitrifikacijskih bakterija dovodi do:
    zakiseljavanje okoliša; +
    alkalizacija okoliša;
    neutralizacija okoliša;
    ne utječe na pH medija.

    Acidofil nastaje kao rezultat fermentacije mlijeka:
    bakterije mliječne kiseline; +
    kvasac;
    mješovita kultura bakterija mliječne kiseline i kvasca;
    miješana kultura bakterija mliječne kiseline i propionske kiseline.

    Od ovih bolesti, uzrokovana je virusom:
    kolera;
    velike boginje; +
    kuga;
    malarija.

    Od komponenti biljnih stanica, virus mozaika duhana inficira:
    mitohondriji;
    kloroplasti; +
    jezgra;
    vakuole.