Микроэлементы это в биологии определение кратко
Обновлено: 30.06.2024
, химические элементы, содержащиеся в организмах человека, животных и растений в незначительных количествах (тысячные доли процента и ниже) и необходимые для их нормальной жизнедеятельности. Большинство микроэлементов являются металлами (медь, цинк, кобальт, молибден и др.), некоторые – галогенами (йод, фтор и др.). Микроэлементы были обнаружены в живых организмах в нач. 19 в., однако их физиологическое значение долгое время оставалось неизвестным. В настоящее время установлено, что для нормальной жизнедеятельности организму необходимо более 30 микроэлементов. В растительные организмы микроэлементы попадают из почвы (с водой, удобрениями). Животные и человек получают их с водой и пищей. Микроэлементы входят в состав гормонов, ферментов, витаминов, влияя на обмен веществ. Йод необходим для нормальной функции щитовидной железы, фтор способствует укреплению зубов, кобальт и медь необходимы для нормального кроветворения и т. д. Недостаток микроэлементов приводит к специфическим болезням растений, животных и человека. Сердцевидная гниль и дуплистость свёклы, пробковая пятнистость яблок вызываются недостатком в почве меди, бора. Недостаток кобальта в корме является причиной истощения животных, при дефиците йода в воде и почве у животных и человека развивается эндемический зоб (нарушение функции щитовидной железы), избыток бора – причина тяжёлых энтеритов, приводящих к обезвоживанию организма и потере массы тела. Для профилактики болезней, вызванных дефицитом микроэлементов, их вводят в пищевые добавки, корма, удобрения. В местностях, где в почве и воде отсутствует йод, используют йодированную поваренную соль.
Микроэлементы – это химические элементы, необходимые для протекания жизненно важных процессов в живых организмах и содержащиеся в них в очень небольших количествах (менее 0,001%). Несмотря на ничтожное содержание они крайне необходимы растениям.
Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.
Содержание:
Микроэлементы распространены в земной коре в концентрациях, не превышающих 0,1 %, а в живом веществе они обнаруживаются в количестве 10 -3 –10 -12 %. К группе микроэлементов относят металлы, неметаллы, галогены. Единственная их общая черта – низкое содержание в живых тканях.
Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.
Элементы
Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.
Физические и химические свойства
Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).
Классификация микроэлементов
Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.
Необходимые
- без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
- физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
- элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.
Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.
Полезные
– это питательные элементы, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, но не в полной мере соответствующие трем требованиям, приведенным выше. К этой группе относятся и те элементы, которые необходимы только в определенных условиях и только для определенных видов растений. В настоящее время из микроэлементов полезными для растений считаются кобальт, селен, кремний, алюминий, йод и другие. [2]
В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены. [5]
Некоторые физические и химические свойства микроэлементов, согласно данным: [3] [9]
Микроэлемент
Физическое состояние при нормальны условиях
порошок черного цвета
металл серебристого цвета
металл серебристого белого цвета
твердый, тягучий, блестящий металл
металл красного, в изломе розового цвета
Содержание микроэлементов в природе
Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.
Бор. В небольших количествах в составе различных соединений можно встретить во всех почвах, воде, в составе растительных и животных организмов. [5]
Йод. Образует мало самостоятельных минералов, но присутствует во многих в виде изоморфных примесей. [5]
Марганец. Один из наиболее распространенных в литосфере элементов. Преобладает в почвообразующих породах. [2]
Кобальт. Содержание в литосфере незначительно. Присутствует в растениях, при этом, бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые. [6]
Медь. В земной коре – 0,01 %. Встречается в свободном состоянии в виде самородков, иногда очень значительных размеров. [7]
Цинк. Широко распространен в природе. В породах цинк содержится в виде простого сульфида, а также замещает магний в силикатах. [2]
Ванадий. Относится к рассеянным элементам и в свободном виде в природе не встречается. [7]
Молибден. Связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Содержание его в этих породах колеблется в пределах 1–2 мг/кг. [5]
Факторы, определяющие концентрацию микроэлементов в почвах
Содержание микроэлементов в почвах зависит от многих факторов и подчинено ряду закономерностей:
- Чем больше микроэлементов в горной породе, тем больше их и в почве. Эта неизменная, за некоторым исключением, закономерность (например, йод) проистекает из того факта, что основным источником поступления микроэлементов в почву являются материнские горные породы. Известно, что в процессе длительного почвообразования происходит перераспределение химических элементов исходных горных пород, но при этом специфические свойства и химические особенности микроэлементов горных пород практически навсегда сохраняются в почвах. [1]
- Концентрация микроэлементов в почвообразующих породах увеличивается с возрастанием содержания физической глины и уменьшается с увеличением содержания песка и супеси. Это объясняется тем, что в состав глин включен монтмориллонит, содержащий большую концентрацию микроэлементов, чем включенный в состав песка кварц. Обычно в пределах одного почвенного района закономерность возрастания содержания микроэлементов от песков к глинистым породам увеличивается, но между породами в различных областях можно наблюдать значительные различия.
- Один из определяющих факторов содержания микроэлементов в породах – карбонатность.
- Почвы с реакцией, близкой к нейтральной, содержат больше микроэлементов.
- Почвообразующие породы, расположенные в зоне активного воздействия грунтовых вод и подверженные процессу заболачивания, приобретают некоторые особенности по содержанию микроэлементов.
- Почвы с повышенным накоплением органического вещества, как правило, и микроэлементами обеспечены в достаточной степени. Это связано с тем, что в растительных остатках и плазме микроорганизмов находится значительное количество микроэлементов. Гумусовые вещества обладают большей адсорбционной способностью и поглощают ионы микроэлементов из окружающей среды.
- Содержание в почве водорастворимых солей оказывает большое влияние на наличие в ней микроэлементов.
- Специфика условий почвообразования также накладывает свой отпечаток на количественное содержание микроэлементов в почвах.
- Концентрация микроэлементов в грунтовых водах сильно влияет на их содержание в почве. В данном случае наблюдается тесная взаимосвязь, поскольку и колебание концентрации микроэлементов в почвенно-грунтовых водах – следствие разнообразия почвенного покрова и почвообразующих пород. [1]
Содержание микроэлементов в различных типах почв
Озерно-ледниковые глины
Моренные и лессовидные суглинки
содержат в 2–2,5 раза больше кобальта, стронция и хрома, чем пески. Содержание ванадия, бора и марганца в тех же породах уже в 3–4 раза больше, чем в песчаных.
Оглееные пески
Оглееные суглинки
Пески с нейтральной
Карбонатные супеси
Солонцы, солонцеватые и засоленные почвы
Однако по общим запасам микроэлементов в почве нельзя судить об их доступности для растений. Микроэлементы могут присутствовать в почве в формах, недоступных растениям. В связи с этим важно учитывать не столько общее содержание микроэлементов, сколько наличие их усвояемых форм. [1]
Содержание валовых и усвояемых форм микроэлементов в основных типах почв СНГ. (мг/кг) числитель – валовое содержание, знаменатель – усвояемые формы, согласно данным: [1] Дерново-
подзолистая
0,08–0,38
0,05–5,0
0,12–20,0
50,0–150
0,04–0,97
0,12–3,0
Чернозем
0,38–1,58
4,5–10,0
0,10–0,25
1,0–75
0,02–0,33
1,10–2,2
Серозем
0,23–0,62
2,5–10,0
0,09–1,12
1,5-125
0,03-0,15
0,9-1,5
Каштановая
0,30–0,90
8,0–14,0
0,06–0,14
1,5–75
0,09–0,62
0,1–6,0
Бурая
0,38–1,95
6,0–12,0
0,03–0,20
1,5–75
0,06–0,12
0,57–2,25
Роль в растении
Биохимические функции
Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим).
Установлено, что микроэлементы входят в состав большого числа ферментов, играющих важную роль в жизни растений. Все биохимические реакции синтеза, распада, обмена органических веществ протекают только при участии ферментов.
Бор, молибден, цинк
в составе микроудобрений повышают активность ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы как в семядолях, так и в корнях гороха, но не изменяют их активности в проростках. При этом, и у гороха, и у кукурузы пероксидазная окислительная система преобладает над полифенолоксидазной.
Микроэлементы с ферментами могут быть связаны прочно и непрочно. Непрочные связи присущи тем элементам, которые способны оказывать сходное действие на направленность фотосинтеза, окислительно-восстановительных процессов, обмен углеводов, накопление витаминов и ряд других процессов. Это микроэлементы, вступающие в биохимические реакции как двухвалентные металлы. Примером могут служить цинк и кобальт. [1]
Роль в растении и главные функции некоторых необходимых питательные микроэлементов, согласно данным: [5]
Микроэлемент
В какие компоненты входит
Процессы, в которых участвует
Метаболизм и перенос углеводов,
Синтез нуклеиновых кислот,
Утилизация фосфата,образование полифенолов.
Симбиотическая фиксация азота (возможно и у не клубеньковых растений), стимулирование окислительно-восстановительных реакций при синтезе хлорофилла и протеинов.
Разнообразные оксиданты, пластоцианины, ценилоплазмин.
Окисление, фотосинтез, метаболизм протеинов и углеводов,
Возможно, участвует в симбиотической фиксации азота и окислительно-восстановительных реакциях.
Тирозин и его производные у покрытосеменных и водорослей
Многие ферментные системы
Фотопродукция кислорода в хлоропластах и косвенное участие в восстановлении NO3 -
Нитратредуктаза, нитрогеназа, оксидазы и молибденоферридоксин
Фиксация азота, восстановление NO3 -
Метаболизм липидов, фотосинтез в зеленых водорослях и, возможно, участие в фиксации N2
Ангидразы, дегидрогеназы, протеиназы и пептидазы
Метаболизм углеводов и белков
Недостаток (дефицит) микроэлементов в растениях
Изменения листьев при дефиците цинка
1 – хлороз листьев пшеницы; 2 – бурые пятна на листьях риса
При недостаточном поступлении какого-либо микроэлемента из числа необходимых питательных элементов рост растения отклоняется от нормы или прекращается вовсе, а дальнейшее развитие растения, в особенности его метаболические циклы, нарушаются. [5]
При недостатке микроэлементов активность многих ферментов резко снижается. Например, установлено, что при недостатке меди резко падает активность ферментов, в состав которых входит медь, а именно, полифенолоксидазы и аскорбатоксидазы. [1]
Симптомы недостаточности (дефицита) трудно свести к одному знаменателю, но, все же, они характерны для конкретных микроэлементов. Наиболее часто наблюдается хлороз.
Визуальная симптоматика очень важна для диагностики недостаточности, но нарушения метаболических процессов и, как следствие, потеря биомассы продукции могут наступать прежде, чем симптомы недостаточности будут заметны. Для улучшения методов диагностики дефицита микроэлементов ряд авторов предлагает биохимические индикаторы. К сожалению, широкое применение этого способа ограничено в связи с большой изменчивостью энзиматической активности и трудностью определения данного показателя.
Наиболее широко используются тесты – анализ почв и растений. Но и в этом случае неподвижные формы микроэлементов, находящиеся в старых частях растения, могут исказить данные. Однако анализ растительных тканей успешно используют для установления дефицита микроэлементов путем сравнения с содержанием этих соединений в тех же тканях нормальных растений, того же возраста и в тех же органах.
При устранении дефицита микроэлементов при помощи удобрений следует учитывать тот факт, что подобная процедура является эффективной, только если содержание элемента в почве либо его доступность достаточно низкие.
В любом случае, формирование дефицита микроэлементов в растениях является результатом сложного взаимодействия нескольких факторов. Многочисленные наблюдения доказали, что свойства и генезис почв – это главные причины, вызывающие дефицит микроэлементов в растении. Обычно недостаток микроэлементов связан с почвами высокой кислотности (светлыми песчанистыми) и щелочными (известковистыми) почвами с неблагоприятным водным режимом, а также с избытком фосфатов, азота, кальция, оксидов железа и марганца. [5]
Симптомы недостатка микроэлементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным: [5]
Классификация микроэлементов
По нашему организму циркулирует до 81 элемента и среди них есть 11, которые находятся в микродозах. Это единственное, что их объединяет. Их роль, значение, происхождение совершенно разные. К микроэлементам относятся галогены, металлы, неметаллы.
Классификация данной группы соединений несовершенна, поскольку основана на заменимости или незаменимости того или иного компонента. Один из вариантов классификации, связанной с их функциями и физиологическими процессами в организме, предлагает деление элементов на следующие группы: ТАБЛИЦА №1
Понятие микроэлементы введено русским биохимиком и создателем учения о биосфере В.И.Вернадским еще в 1920 году. Но роль некоторых элементов до сегодняшнего дня является загадкой для ученых.
Роль микроэлементов в организме человека
Наше тело обогащается микроэлементами за счет воды, воздуха, пищи. Их поставщиком является окружающая среда, их количества и содержания достаточно для пополнения запасов в организме.
Иногда возникает дефицит по одному или нескольким компонентам. Есть регионы, где наблюдается нехватка или отсутствие одного или несколько необходимых веществ и организм вынужден получать их искусственным путем, получая витаминно-минеральные добавки. Организму человека необходимы микроэлементы для многих процессов.
- кислотно-щелочной баланс, поддерживая его состояние в равновесии;
- баланс воды и солей, их % концентрацию;
- осмос или упругое состояние клетки;
- уровень кислотности крови;
- деятельность ферментов.
Они важны в процессах:
- прохождения нервных импульсов по мышечным волокнам;
- двигательной активности мышц;
- свертываемости крови;
- насыщения кислородом тканей.
Процентное содержание микроэлементов непостоянно и связано со временем года и возрастом человека. Их концентрация выше нормы в период роста организма, при вынашивании ребенка, а с течением лет происходит снижение. У пожилых людей некоторые микроэлементы накапливаются, других крайне мало.
Таблица микроэлементов, их основная характеристика, содержание в продуктах питания
Важен баланс микронутриентов и их слаженная работа. Каждому предназначено свое значение и свое место в жизнедеятельности. Рассмотрим, как микровещества воздействуют на нашу внутреннюю среду и что нужно кушать, чтобы их запас в организме постоянно пополнялся.
Пищевые продукты должны быть получены из экологически чистых районов. Больше всего микроэлементов в продуктах питания растительного происхождения. В животных продуктах они также присутствуют, но их набор менее богат.
Не нужно думать, что в томатах или другой овощной культуре набор микроэлементов, необходимых организму, всегда одинаков. Он может быть разным, что зависит от почвы, климатической зоны, подкормок, особенностей выращивания.
Таблица микроэлементов и их основная характеристика
| значение | элемент |
|---|---|
| жизненно необходимые для организма | железо, цинк, йод, марганец, медь, молибден, селен, кобальт, хром |
| условно необходимые | бор, бром, никель, ванадий, кремний, фтор |
| участвующие в работе иммунной системы | железо, марганец, медь, молибден, йод, селен, цинк, хром |
| выполняющие роль антиоксидантов | марганец, медь, селен, цинк, железо |
| токсичные для организма | алюминий, олово, кадмий, рубидий, свинец |
| активирующие тканевое дыхание | бром, йод, медь, никель, цинк |
Железо
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 10 мг | Необходимо для кровообращения и поддержания здоровья нервной системы | Говяжья печень, красное мясо, болгарский перец, чернослив, капуста, шпинат | Гемоглобин (эритроциты) |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 200 мкг | Поддерживает функционирование щитовидки и гипофиза, улучшает активность мозга | Рыба, морская капуста, картофель, грибы, клубника | Щитовидная железа |
Селен
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 150-200 мкг | Увеличивает антиоксидантную активность витамина Е. Имеет антимутагенные, радиопротекторные свойства. Улучшает репродуктивную систему, помогает работать щитовидке. | Печень, почки, морепродукты, орехи | Эритроциты, мышечные клетки, семенные канальцы у мужчин |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 1,5 мг | Укрепляет кости, зубы, поддерживает здоровье эмали | Морепродукты, фторированная вода и молоко, орехи, хлеб, чёрный чай | Костная и зубная ткань |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 1,5-3 мг | Способствует формированию красных кровяных телец, усвоению железа, сохраняет упругость кожи | Печень, морепродукты, орехи, гречка, рис | В клетках и тканях |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 100-200 мкг | Участвует в переработке углеводов и производстве инсулина | Пивные дрожжи, перловая крупа, жир, свёкла | Мышцы, мозг, надпочечники |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 15 мг | Важен для производства инсулина, принимает участие в синтезе гормонов, укрепляет иммунную систему | Мясо, устрицы, орехи | Вилочковая и шишковидная железы, яички |
Марганец
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 2-3 мг | Способствует обмену жирных кислот, регулирует уровень холестерина. | Мясо, грибы, орехи, ячневая крупа | Опорно-двигательный аппарат, нервная система, половые железы |
Молибден
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 0,05 мг | Активизирует обмен веществ, способствует расщеплению липидов. | Шпинат, разные сорта капусты, черная смородина, крыжовник | В костях, почках, печени, коже |
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 0,5-2 мг | Обладает седативными свойствами, укрепляет организм при сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных болезнях, снимает судороги. | Орехи, бобовые, злаки, водоросли, морская рыба | В костной, зубной, мышечной ткани, находится в щитовидной железе, почках, крови. |
Кобальт
| Суточная потребность | Польза для организма | В каких продуктах содержится | Место локализации в организме |
|---|---|---|---|
| 100-150 мкг | Активизирует выработку инсулина, способствует формированию белков. | Ягоды клубники, земляники, бобовые, свекла. | В жировой ткани, в мышцах, костях скелета, печени |
Совместимость микроэлементов с витаминами
Свойства и усвояемость витаминов зависит от микроэлементов. Прослеживается и обратная связь, когда микровещества не в состоянии работать без витаминов. Более того, некоторые элементы входят в состав витаминов в качестве составной части.
Влияние друг на друга может быть как положительным, так и отрицательным, что сказывается на правильном усвоении их организмом. Возможны и нейтральные взаимоотношения, когда некоторые из них никак не связаны и не взаимодействуют между собой.
- благодаря витамину А лучше усваивается железо;
- витамин В6 помогает в биодоступности магнию;
- витамин Е работает в полную силу при наличие селена;
- цинк повышает усвоение витамина Д.
Негативно влияют на работу друг друга:
- витамин В9 мешает усвоению цинка;
- в присутствии меди и железа не действует витамин В12;
- у кальция теряется биодоступность при наличии фосфора;
- трио из кальция, магния и цинка не позволяют усваиваться железу.
Используя БАДы и витаминные добавки надо обращать внимание на вещества-антагонисты, иначе их совместный прием не будет положительным, организм будет испытывать нехватку по одному или нескольким компонентам. В инструкциях к лекарственным препаратам также указано, с какими элементами несовместимо средство. Например, при приеме аспирина из организма выводится цинк.
Поскольку растворимость микроэлементов в воде хорошая, то и проблем с их всасыванием не возникает. Основное количество всасывается в организм в зоне толстого кишечника. Выделение их происходит через выдыхаемый воздух, мочу и кал.
Признаки избытка и дефицита в организме
Дефицит микронутриентов связан с характером питания. Если микроэлементы в продуктах находятся в низкой для здоровья концентрации, то восполнять их количество приходится искусственным путем. Зная, в каких продуктах содержатся микроэлементы, вводят их в рацион и продумывают разнообразное по пищевым веществам меню.
- очищенная и смягченная вода, лишенная солей;
- загрязненная вода, насыщенная ненужными веществами;
- неправильная термическая обработка продуктов при приготовлении;
- болезни ЖКТ, от которых зависит всасывания пищевых веществ;
- использование в практике монодиет, которые не отличаются большим выбором продуктов;
- применение мочегонных средств, когда с мочой выводится некоторые элементы;
- злоупотребление алкоголем;
- ситуации длительного стресса и тяжелых физических нагрузок.
Возможен и переизбыток или дисбаланс микровеществ, который также отрицательно сказывается на работе организма. С возрастом некоторые элементы способны накапливаться в значительных количествах, поскольку их выведение затруднено. Например, алюминий, свинец, фтор, никель не хотят покидать организм, что способствует развитию заболеваний. Избыток элементов связан с длительным и самостоятельным приемом ряда лекарственных средств.
Прием витаминно-минеральных добавок, когда организм испытывает дефицит по целому ряду компонентов, считается нормальным. Нельзя злоупотреблять препаратами, относя их к категории безобидных.
Дефицит микроэлементов вызывает следующие проблемы:
- развитие дисбактериоза;
- выраженная анемия или малокровие;
- потеря иммунных защитных сил;
- торможение роста и развития;
- плохое переваривание пищи;
- набор веса, приводящий к ожирению;
- постепенное развитие сахарного диабета;
- патологии кожного покрова и костей;
- сбои в работе сердца и сосудов;
- половая дисфункция.
На нехватку микроэлементов первым реагирует волосяной покров. По состоянию волос можно ориентироваться, если организм получает недостаточное количество некоторых компонентов: пряди становятся блеклыми, ломкими, ослабленными.
В медицинской практике при лечении болезней микровещества пока используют очень ограниченно. Известно применение брома, йода, железа. Некоторые элементы используют при проблемах нервной системы, но им отведена второстепенная роль: они помогают усваиваться другим лекарственным средствам.
Дефицит или дисбаланс микроэлементов вызывает серьезные сбои в работе организма, приводят к нарушению метаболизма, процессов роста и развития. Без них невозможно поддерживать работоспособность и иммунитет. Микровещества можно получать только из внешней среды, поэтому от нас требуется всего лишь позаботиться о правильном питании.
Микроэлементы (микронутриенты) – важнейшие вещества, от которых зависит жизнедеятельность организмов.
Не являются источником энергии, однако отвечают за жизненно важные химические реакции. Необходимы в очень малых количествах (суточная норма измеряется в милли- и микрограммах, меньше 200 мг).
Если человеческий организм подвергнуть тщательному анализу, то становится понятно: мы состоим из разных видов химических соединений, 30 из которых – микроэлементы. Они отвечают за оптимальную работу человеческого тела, а их недостаток крайне негативно сказывается на здоровье взрослых и развитии детей.
Микронутриенты: какие бывают
Группу микронутриентов в науке принято разделять на 2 категории: эссенциальные вещества (жизненно важные); условно эссенциальные (важные для организма, но в дефиците бывают редко).
Эссенциальные микровещества – это: железо (Fe); медь (Cu); йод (I); цинк (Zn); кобальт (Co); хром (Cr); молибден (Mo); селен (Se); марганец (Mn).
Условно эссенциальные микронутриенты: бор (В); бром (Вr) ; фтор (F); литий (Li); никель (Ni); кремний (Si); ванадий (V).
Согласно иной классификации, микроэлементы разделяют на 3 категории:
- стабильные элементы: Cu, Zn, Mn, Co, B, Si, F, I (есть в количестве около 0,05 %);
- 20 элементов, которые присутствуют в концентрации ниже 0,001 %;
- подгруппа загрязняющих элементов, стабильный избыток которых ведет к болезням (Mn, He, Ar, Hg, Tl, Bi, Al, Cr, Cd).
Польза микроэлементов для человека
Почти все биохимические процессы зависят от баланса микроэлементов. И хотя их необходимое количество определяется микрограммами, но роль этих нутриентов огромная. В частности, от микроэлементов зависит качественный процесс обмена веществ, синтезирование ферментов, гормонов и витаминов в организме. Эти микровещества укрепляют иммунитет, способствуют кроветворению, правильному развитию и росту костной ткани. От них зависит баланс щелочи и кислот, работоспособность половой системы. На уровне клеток – поддерживают функциональность мембран, в тканях – способствуют кислородному обмену.
Дефицит и передозировка микронутриентов
Любая дисгармония микроэлементов – это почти всегда развитие множества болезней и патологических изменений в организме.
И как свидетельствуют некоторые исследования, дисбаланс микровеществ разной интенсивности диагностируют у каждого третьего жителя планеты.
Среди причин, вызывающих нехватку или переизбыток полезных элементов, чаще всего оказываются:
- плохая экология;
- психологическое напряжение, стрессовые ситуации;
- нерациональное питание;
- длительный прием некоторых лекарств.
Понять, каких микроэлементов не хватает человеку, а также узнать точный уровень дефицита можно только в условиях лаборатории, сдав кровь на биохимический анализ. Но дисбаланс нутриентов также можно рассмотреть и по некоторым внешним признакам.
Скорее всего, человек испытывает нехватку полезных веществ если:
- часто подвергается вирусным заболеваниям;
- очевидны признаки ослабленного иммунитета;
- ухудшилось состояние волос, ногтей, кожи (появились угри, сыпь);
- стал раздражительным, склонным к депрессиям.
Состояния, вызванные нехваткой микроэлементов
Кроме того, тщательно проанализировав состояние своего здоровья, даже без лабораторных исследований порой можно определить, в каком именно микронутриенте нуждается организм, чего не хватает ему на данное время:
-
Избыточный вес – нехватка таких веществ, как хром, цинк, марганец.
- Проблемы с пищеварением – дефицит цинка, хрома.
- Дисбактериоз – не хватает цинка.
- Пищевая аллергия – недостаток цинка.
- Дисфункция предстательной железы – дефицит цинка.
- Повышение уровня сахара в плазме – нехватка магния, хрома, марганца, цинка.
- Ломкие ногти – не хватает кремния и селена.
- Медленный рост ногтей и волос – сниженный уровень селена, цинка, магния, кремния.
- Выпадают волосы – в дефиците кремний, селен, цинк.
- Пигментные пятна на коже – недостаток меди, марганца, селена.
- Раздражения и воспаления на коже – сигнал нехватки цинка, селена, кремния.
- Акне – дефицит хрома, селена, цинка.
- Аллергическая сыпь – недостаточно селена либо цинка.
Кстати, интересный факт относительно волос. Именно по их структуре легче всего определить дефицит микроэлементов. Обычно в составе волос представлено от 20 до 30 микровеществ, в то время как анализ крови или мочи покажет уровень содержания в организме не больше 10 полезных веществ.
Как сохранить баланс
Существует несколько правил для восстановления баланса микроэлементов. В них нет ничего сложного или нового, но в современном ритме жизни порой забываем об этих советах врачей.
Прежде всего важно следить за здоровьем нервной системы, регулярно бывать на свежем воздухе и правильно питаться.
Ведь лучший источник большинства микроэлементов – натуральная экологически чистая пища.
Кстати, если говорить о пищевых источниках, то больше всего микровеществ содержится в растительной еде. Лидером среди продуктов животного происхождения можно было бы назвать молоко, в котором есть 22 микроэлемента. Меж тем, концентрация нутриентов в нем столь низкая, что говорить о молоке, как о продукте, способном обеспечить баланс веществ, не приходится. Поэтому диетологи настаивают на важности сбалансированного и разнообразного питания.
Но как утверждают биологи, было бы ошибкой думать, что, например, все томаты мира имеют в себе идентичный набор микроэлементов. И даже если продукт содержит одинаковые нутриенты, количество их может значительно отличаться. На эти показатели влияют качество почвы, сорт растения и частота осадков. Порой даже собранные с одной грядки овощи одного сорта могут значительно отличаться своим химическим составом.
Причины дефицита микроэлементов:
- плохая экология, что сказывается на минерально-солевом составе воды;
- неправильная термообработка продуктов (ведет к почти 100-процентным потерям полезных веществ);
- болезни пищеварительной системы (препятствуют правильному всасыванию микровеществ);
- нерациональное питание (монодиеты).
Микроэлементы – незаменимые для человека полезные вещества. От них зависят процессы метаболизма, развитие и рост ребенка, функционирование всех систем (в том числе репродуктивной), поддержание работоспособности и иммунитета. А поскольку организм не в силах самостоятельно синтезировать микронутриенты, важно позаботиться о рациональном и сбалансированном питании, чтоб ежедневно пополнять запасы необходимых элементов.
Специальность: терапевт, врач-рентгенолог, диетолог .
Общий стаж: 20 лет .
Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп .
Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия .
Читайте также: