Minerální látky a stopové prvky

Prezentace na téma: "Minerální látky a stopové prvky"— Transkript prezentace:

1 Minerální látky a stopové prvky

2 Charakteristika Anorganické látky nezbytné pro růst, výstavbu tkání a metabolické pochody Dle množství potřebného pro organismus Makroelementy - ↑ 100 mg Mikroelementy - ≤ 100 mg Stopové prvky – potřeba v μg Lidské tělo seskládá z minerálních látek (4 % celk. těl. váhy) a prvků biogenních (96% celkové tělesné váhy) - uhlík, dusík, kyslík a vodík, které jsou přijímané stravou. Nejsou nositeli energie, přesto jsou nezbytné pro lidský organismus

3 Makroelementy Vápník - Ca Chlor - Cl Fosfor - P Hořčík - Mg Sodík - Na
Draslík - K Chlor - Cl Hořčík - Mg Síra - S

4 Mikroelementy Železo – Fe Měď – Cu Zinek – Zn Mangan – Mn Jod – I
Molybden – Mo Selen – Se Fluor – F Chrom – Cr Kobalt – Co

5 Stopové prvky Křemík – Si Vanad – V Nikl – Ni Cín - Sn Kadmium – Cd
Arzen – As Hliník – Al Bor – B

6 Makroelementy - vápník
Obsah v těle 1200 g 99,5 % nesměnitelný pool v kostech a zubech 0,5 % směnitelný pool vápníku (7% v plazmě) Hl. funkce Stavba kostí (hydroxyapatit) a zubů Srážlivost krve – převod protrombinu na trombin Svalová činnost - svalová kontrakce, snižuje nervosvalovou dráždivost Aktivace enzymů, permeabilita buň. membrán Projevy nedostatku – osteomalácie, osteoporóza, zvýšení nervosvalové dráždivosti, tetanie, snad Ca tl. střeva, hypertenze Projevy nadbytku – nadměrné ukládání vápníku do měkkých tkání, zvýšení svalové dráždivosti Regulace Ca v těle – hormonálně (PTH,kalcitonin, kalcitriol) viz obrázek Poměr Ca:P v kostech 2:1 Tvorba kostní hmoty do 3.dekády max. Vápník v plazmě polovina ionizovaný, zbytek vázán na bílkoviny a anionty kyselin. Pouze ionizovaný vápník je biologicky aktivní Kalcitriol –aktivní forma vitaminu D Kalcitonin - hormon štítné žlázy PTH hormon příštitné žlázy

7

8 Vstřebávání vápníku Faktory ovlivňující vstřebávání Vstřebatelnost
Faktory zlepšující vstřebávání Ca – HCl, vitamin D, laktóza, růstové hormony, poměr Ca:P Faktory omezující vstřebávání Ca – nedostatek HCl a vitaminu D, vysoký příjem P, vláknina, fytáty, oxaláty, nadbytek tuku ve stravě Vstřebatelnost 30 – 80% (viz další strana) Horní část tenkého střeva (jejunum) Část – pasivní difúze Část – aktivní transport ( Ca-dependentní ATPáza)– závislost na 1,25-dihydroxycholekalciferolu => syntéza Ca2+ vázajícího proteinu Rychlost tvorby 1,25-dihydroxycholekalciferolu Î se při ↓ hl. plasmatického Ca ↓ se při Î hl. plasmatického Ca => Při nedostatku Ca se vstřebávání Î a naopak Fytáty – semena, ořehcy, obiloviny- ca se vysráží do nevstřebatelnýchkomplexů Oxaláty – kys. Šťavelová – špenát, rebarbora Vitamin D pomáhá tvořit kalcium – binding protein – Ca vazebný protein potřebný pro absorpci. Pokud tělo potřebuje zvyšuje protukci tohoto proteinua vsřebatelnost vápníku se tak zvyšuj e- těhotenství (50%), růst % normálně 30 % Fosforečné ionty se rychleji vstřebávají než Ca. Nízký poměr Ca:P vede k zvýšení PTH a to vede ke vyplavování Ca z kostí Nadbytečný příjem vápníku vede k ukládání vCa v měkkých tkáních – srdce a ledviny, vaskulární a respirační systém Vysoký příjem vápníku ze suplementů může inhibovat absorpci hořčíku Vysoký příje sodíku vede ke zvýšenému vyplavování Ca močí Zvýšený příjem proteinu – zvýšené ztráty Ca močí Strava vegetariánů – nadbytek vlákniny Hliník snižuej vstřebávání vápníku Vyšší pH ve střevě snižuje absorpci

9 Makroelementy – vápník
Využitelnost vápníku ze stravy Vstřebatelnost ≥ 50 % Květák, růžičk. kapusta, brokolice, kapusta, tuřín, řeřicha Vstřebatelnost ≈ 30% Mléko, jogurty, sýry, kalciem obohacené sójové produkty a tofu Vstřebatelnost ≈ 20% Mandle, sezam,sladké brambory, fazole Vstřebatelnost ≤ 5% Špenát, rebarbora

10 Makroelementy - vápník
Zdroje vápníku Mléko a mléčné výrobky Sardinky Chléb, obiloviny Tvrdá voda Sýr tofu, ořechy (mandle) Semena (sezam), mák Luštěniny Zelenina (brokolice,kapusta, mangold, špenát)

11 Makroelementy - vápník
Doporučené dávky vápníku - EU 700 mg Optimální příjem vápníku (mg) Kojenci 6 měs 6-12 měs Děti 1-5 let 6-10 let Dospívající 11 – 24 let Muži let Nad 65 let Ženy 25 – 50 let Nad 50 let Těhotné a kojící

12 Makroelementy - vápník

13 Makroelementy - fosfor
500 – 700 g v těle 85% v kostech a zubech, 14% měkké tkáně, 1% extracelulární tkáně (krev) V těle i ve stravě – fosforečnan (pětimocný) Hl. funkce Nezbytný pro metabolismus (fosforylace, ATP, fosfolipidy, DNA, fosfoproteiny) Důležitá součást kostí a zubů Projevy nedostatku - prakticky se nevyskytuje, svalová slabost,parézy, respirační slabost,anémie, zástava růstu… Projevy nadbytku – zhoršené vstřebávání vápníku V přírodě a ve stravě trojmocný a pětimocný Nadbytek fosforu – kola,masné výrobky a tavené sýry Organický – součást fodfolipidů fosfoproteinů, RNA, , nukleových kyselin Anorganický P – kosti, zuby

14 Makroelementy - fosfor
Regulace P v těle Vstřebání - jejunum Ovlivnění absorpce – endokrinní systém, interakce Ca – tvoří nerozpustné komplexy s fosforečnany ve střevě (↓ využitelnost Ca i P) P narušuje absorpci železa Vit. D – zvyšuje absorpci P Strava s nadbytkem proteinů – zvýšené vylučování Ca, síry, amoniaku a fosforečnanu

15 Makroelementy - fosfor
Zdroje P – téměř všechny potraviny Živočišné potraviny – P je lépe využitelný Mléko a mléčné výrobky, maso, játra, ryby, vejce Rostlinné potraviny – kyselina fytová (enzym fytáza) Slunečnicová semínky, ořech, luštěniny, Správný poměr Ca:P – mléko, sýry, ovesné vločky, maliny, pomeranče, borůvky, zelí Více P než Ca – ryby, drůbež,vejce, mouka, ořechy, luštěniny Asi 10% P – aditiva – kys. fosforečná (E 338), fosforečnany sodné (E 339), draselné (E 340), vápenaté (E 341), difosforečnany (E 450), triosforečnany (E 451), polyfosfáty (E 452) Vstřebatelnost – mat. mléko 85-90%, kravské mléko 65-70%, smíšená strava 50-70% Doporučené dávky fosforu: – 1200 mg (EU 550 mg)

16 Makroelementy - hořčík
Obsah v těle 20 – 28 g (60-70% v kostech (anorganický) a 20 % ve svalovině) Po K druhý nejrozšířenější prvek extracelulárního prostoru Funkce Mg v organismu kofaktor min. 300 enzym. reakcí stavba kostí snižuje nervosvalovou dráždivost činnost srdce a krevního oběhu, ↓ riziko IM zvyšuje odolnost organismu Metabolismus 30 – 40% absorpce při nedostatku se zvýší absorpce zvýšený příjem Ca, P a proteinů, fytátů,nasycených tuků a vlákniny =>↓ absorpce hořčíku reguluje metabolismus B,C,T, nukle. Kyselin a nukleotidů

17 Makroelementy - hořčík
Doporučený denní příjem 100 – 500 mg (EU 150 – 500 mg) Zdroje hořčíku v potravě Rostlinné zdroje - listová zelenina,ořechy, luštěniny, celozrnné výrobky Tvrdá voda Maso Vnitřnosti Mléčné výrobky Síran hořečnatý se v střebává obtížně – přítomen v minerálkách a působí projímavě Hořčík je součástí chlorofylu v rostlinách -

18 Makroelementy - hořčík
Projevy nadbytku Většinou jen při předávkování léky či suplementy obsahující hořčík (nauzea, zvracení, hypotenze, poruchy dýchání a srdce) Projevy nedostatku Oslabení, vyčerpání a křeče svalů Arytmie srdeční Může zvyšovat riziko IM Snížení koncentrace protilátek Únava Během těhotenství –migrény, hypertenze

19 Makroelementy - síra Hl.funkce Doporučený denní příjem
Součástí molekul bílkovin - sirné AMK (cystein, methionin) Součástí pojiva a chrupavek Přítomna v thiaminu Podporuje činnost enzymů – glutathion, koenzym A Hlavní zdroje v potravě (aminokyseliny) Vejce Maso Mléko a sýry Doporučený denní příjem 0,5 – 1 g Deficit či nadbytek se nevyskytuje Glutathion – detoxikace organismu Amk – sulfidové mosty tvoří – stabilita strukturu proteinů Kůže, vlasy, nehty obsahujínejvíc síry Nedostatek – pouze u nedostatku proteinů ve stravě

20 Mikroelementy - železo
V lidském těle – 4g (myoglobin (3%), hemoglobin(70%), feritin) Výskyt Fe3+ - přirozeně v přírodě - obtížně využitelné Fe2+ - redukovaná forma Hl. funkce Přenos kyslíku Součást hemoglobinu a myoglobinu Transport elektronů v dýchacím řetězci Součástí enzymů (oxidace, redukce) Denní potřeba mg železa (EU 9 a 16,8mg) Průměrná fyziologická ztráta 0,6 - 1 mg u muže 1,8 mg u ženy Mikroelementy – stačí jich méně, jsou hlavně biokatalyzátory aktivátory, součásti enzymů. V maléím množství jsou esenciální ve větším toxické. Jejich obsah mnohdy závisí na obsahu v půdě. V organismu jsou většinou vázané v komplexech. (součást enzymatických systémů - kofaktor) železo Pro tvorbu hemoglobinu potřebuje organismus asi 25 mg/d Odběr 10 ml krve představuje ztrátu asi mg Fe Zdroje Fe – strava, zanikající erytrocyty

21 Mikroelementy – železo
Zdroje Fe z potravy: potraviny živočišného původu (hemové i nehemové Fe) – maso, játra, krev (Fe součást hemu- myoglobin, cytochrom, hemoglobin), tuňák potraviny rostlinného původu (nehemové Fe) – zelenina (špenát, brambory), luštěniny (fazole) Absorpce železa V žaludku HCl uvolnění Fe vázaného na proteiny pepsin uvolňuje nehemové železo – vznik komplexů s vit. C redukce Fe 3+ na Fe2+ v žaludku se vstřebávají stopy Fe Absorpce v duodenu a horní části tenkého střeva (jejunum) Uvolní se hem a Fe2+ Ve sliznici přenašeč Fe – část jde do mitochondrií, zbytek do apoferitinu (+ Fe = transferin)a transferinu Ovlivnění absorpce Î jsou-li vyčerpány zásoby Fe či se Î erytropoéza Je-li Fe nedostatek => î hl. transferinu v plasmě a ↓zásoby feritinu a naopak Zásobní forma železa v organismu je feritin a hemosiderin. Transferin doručuje F po celém těle do kostní dřeně a jiných tkání. Fe je uloženo do zásoby jako feritin,pokud je ho nedostatek dochází k uvolňování a naopak pokud je nadbytek Fe konveruje se část feritinu na hemosiderin (Fe agreguje v depozita, která obsahují až 50% Fe, ta se nazývají hemosiderin) Hemové železo představuje 10% příjmu ale 35 % vstřebaného Fe

22 Vložit obrázek stran431 underatanding nutrition

23 Mikroelementy - železo
Využitelnost Fe: Vyšší z živočišných zdrojů, nižší z rostlinných zdrojů Vstřebatelnost % Faktory ovlivňující vstřebávání Fe Využitelnost snižuje: vysoký příjem fosforu ( tvorba solí pevně vázajících železo) vysoký přívod šťavelanů (špenát, rebarbora, čaj, kakao) vysoký přívod celulózy ( např. celozrnné výrobky) vysoký přívod kys. fytové (luštěniny, olejniny, cereálie) vysoký příjem kofeinu a silného čaje Využitelnost zvyšuje: vitamin C - silné redukční činidlo aminokyseliny a živočišné proteiny HCl cukry Projevy nedostatku: bledost, únava, později anémie zvýšená náchylnost k infekčním onemocněním, zánětlivé koutky, lomivé nehty zažívací obtíže - pravděpodobně atrofií žalud. a střevní sliznice - Fe je důležité pro buněčné dělení Projevy nadbytku: Toxicita – krvavé průjmy, zvracení, acidóza, selhání jater a šok Podpora vzniku reaktivních forem kyslíku Delší dobu nadměrný příjem => hemosideróza=> hemochromatóza (pigmentace kůže, poškození pankreatu s DM, cirhóza jater, rakovina jater Nebezpečí otrav Fe u dětí smrtelná dávka je 200 – 250 mg/kg hmotnosti Lidé s deficitem železa vstřebávají více hem. I nehem. Fe Živočisšné zdroje obsahují kromě hemového železa také MFP faktor – pomáhá absorpci nehemového Fe z jiných zdrojů ve stejnémjídle Feritin při nesotatku železa se první sníží, odráží zásoby,kdežto forma železa v krvi transferin může být v normě , později teprve snížení Hb a hematokritu Interakce Fe s ostatními prvky -dvojmocné kationty inhibují absorpci železa anaopak Absorpce – Ca, Cu, Mn, Zn Transport – Cr, Mn Absorpce buňkou –Cu, Zn Zásoby – Cr, Cu, Zn

24 Mikronutrienty - měď Zn soutěží s Cu v transportu a absorpci
Běžná forma je Cu 2+ Doporučovaný denní příjem 2,1 mg/den (30μg/kg) (EU 1,1mg) (50% absorpce a zbytek se vyloučí stolicí) Játra – distribuce mědi, 50-70% je uloženo ve svalech a kostech Hl.funkce Proteiny vázající měď (metaloproteiny)– ceruloplazmin a albumin Katalyzátor při tvorbě hemoglobinu Tvorba pigmentu, vlasů Zdroje mědi z potravin Ústřice, zelená zelenina, ryby, vnitřnosti, ořechy, sušené ovoce, čokoláda Projevy nedostatku Postižení kardiovaskulárního systému, plic, kostí a chrupavek, krvetvorby, imunitní systém, syntéza lipidů, anémie…. Projevy nadbytku Toxicita – GIT potíže, nausea, cirhóza, demence (hromadění Cu v mozku) Zn soutěží s Cu v transportu a absorpci 50% absorpce dál jde do jater- distribuce do odrganismu, část do žluči – 0,4 mg/den- syntéza ceruloplasminu a albuminu Měď – hnojiva na vinnou révu

25 Mikronutrienty - zinek
Pouze jako Zn2+ - váže se k proteinům, AMK a vodě Obsah 2 – 2,5 g v lidském organismu (55% svaly, 30% kosti, zbytek ostatní tkáně) Absorpce různé oblasti tenkého střeva ovlivnění absorpce – vláknina, kys. fytová, vápník Hl. funkce Součást asi 100 enzymů energetického metabolismu Podílí se na tvorbě inzulinu Spermatogeneze, tvorba testosteronu Hojení zranění Vazba s AMK – cystin, hystidin, glutaman a aspartam O absorpci se toho zatím moc neví, více využitelný je Zn z mateřského než kravského mléka (Ca-Zn-fytát komplexy) Enzymy –alkoholdehydrogenázy, peptidázy, dehydrogenázy… Využitelnost Zn – tři kategorie 15 – 55%, dle obsahu kyseliny. Fytové, živoč. Zdroje využitelnost větší

26 Mikronutrienty - zinek
Hlavní zdroje z potravin Maso, cereálie, mořští korýši, ořechy, vejce, mléko Využitelnost zinku vyšší ze živočišných zdrojů Doporučená dávka zinku 15 mg/den (EU 9,5 mg) Projevy nedostatku Retardace růstu (dwarfismus) Špatná funkce pohlavních orgánů Poškození kůže, nehtů, vypadávání vlasů Zpomalení procesu hojení ran Projevy nadbytku Toxicita vzácná, max. používání pozinkovaného nádobí Při nadbytku zinku váže se více mědi silněji než zinek (na vazebný protein). S mědí tvoří nevstřebatelný komplex

27 Mikronutrienty - mangan
Hl. funkce Součást mnoha metabolických enzymů Aktivuje metabolismus mědi => mineralizace kostí, fu nervového systému Zdroje v potravě Ořechy, celozrnné cereálie, čaj, kakao, zelená listová zelenina Absorpce se zvyšuje při deficitu Fe a naopak Doporučená denní dávka 2-4 mg (EU1-10 mg) Nedostatek Mn – vzácný (opožděný růst, špatná mineralizace kostí Listová zelenina – součást fotosyntézy DDD není přesně stanovena jedná s e o denní příjem Nadbytek Mn – výjimečný- mangan – součást paliva – snížení hlučnosti. Otravy v manganových dolech, třes podobný parkinsonu Absorpce se snižuej při zvýšeném příjmu nehemového Fe

28 Mikronutrienty - jod 15-25 mg v lidském organismu (75% ve štítné žláze – vychytává I) Součástí trijodtyroxinu (T3) a tetrajodtyroxinu (T4, tyroxinu) Hl. funkce Účast na tvorbě T3 a T4 a regulace BM Ovlivňuje fyziologický a duševní vývoj Ovlivňuje růst a vývoj plodu, CNS Energetický metabolismus Metabolismus V potravě anorganický či součást organických sloučenin Anorganický se uvolňuje a redukuje na jodid Rychle se absorbuje ve střevě Při nižším příjmu I se zvyšuje absorpce

29 Mikronutrienty - jod Obsah jodu v potravinách Doporučená denní dávka
Záleží na obsahu v půdě mořské ryby, korýši a řasy Mořská voda, iodidovaná sůl (27 mg jodičnan draselný/kg) Využitelnost jodu závisí na obsahu strumigenů Doporučená denní dávka 150 μg (EU 130 μg) Nedostatek jodu Zvětšení štítné žlázy – struma, hypotyreóza kretenismus Sstrumigeny 4 rády Řád – dusičnany – znemožňují vychytávání jodu ve št. žl 2. řádu – v křížaté zelenině – růžičková kapusta, květák – nedovolí převést jod na aktivníé formu 3. řádu blokují tvorbu tyroxinu – sulfonamidy 4. řádu – vytěsňují tyroxin Nadbytek jodu – výjimečně, přízanky podobné jako u nedostatku

30 Mikronutrienty - molybden
Součást nebo aktivátor enzymů (metaloenzymy) Denní potřeba 0,5 mg Projevy nedostatku či nadbytku nejsou známy Zdroje v potravinách Masné výrobky, pšeničné klíčky,oves a čaj

31 Mikronutrienty - selen
V těle se nachází 10 – 15 mg selenu (0,1 mg/l krve) Hl. funkce Součást glutathionperoxidázy – antioxidační enzym – brání peroxidaci lipidů, poškození buněk, oddaluje stárnutí Působí synergicky s vitaminem E Zamezuje shlukování destiček a tím srážení krve Zlepšuje činnost imunitního systému Inhibuje poškození chromozomů, vznik mutací a tím rakoviny Neutralizuje škodlivé účinky těžkých kovů a jiných tox. látek Zdroje selenu v potravě Záleží na obsahu v půdě Mořské produkty, maso, chřest Doporučený denní příjem 55 μg ženy/70 μg muži (EU 55 μg) Deficit selenu Nemoc Keshan - kardiomyopatie Nadbytek selenu (2μg/g potravin) Inhibice růstu, poškození tkání Intoxikace – nauzea, bolest břicha, únava…. Příznaky při nadbytku jsou velmi různé

32 Mikronutrienty - fluor
Obsah v těle 3,5 – 4 g (většina v kostech – fluor-hydroxyapatit) Hl. funkce Stavba kostí a zubů Doporučený příjem 0,3 - 0,5 mg (1mg) Zdroje v potravě Pitná voda, mořské ryby, čaj Nedostatek fluoru Zvýšená kazivost zubů Špatné ukládání Ca do kostí Nadbytek fluoru Fluoróza Narušená rovnováha ukládání Ca => osteoporóza Vstřebávní % v žaludku,75- 80% v tenkém střevě

33 Mikronutrienty - chrom
Výskyt – trojmocný a šestimocný Hl. funkce Stimulace účinku inzulinu Zvýšení glukózové tolerance Zdroje v potravě Maso, sýry, ořechy, celozrnné obilniny Denní potřeba μg Nedostatek chromu Snížená glukózová tolerance Opoždění růstu Zvýšená hl. cholesterolu ? Trojmocný – biologicky významný Stále se zkoumá Šestimocný není přítomen v potravě –toxický – nádor. On.

34 Mikronutrienty - kobalt
Součást vitaminu B12 (kyanokobalamin) Při deficitu Fe vyšší absorbce Hl. funkce Proces krvetvorby, metabolismus Zdroje v potravě Maso, vnitřnosti, zelenina, obiloviny Doporučený denní příjem Odhad denního příjmu 5 – 10 μg

35 Stopové prvky Křemík Vanad Nikl Cín
Kalcifikace a tvorba kostí, tvorba chrupavky a pojivové tkáně, stárnutí Vanad Regulace mineralizace kostí a zubů Nikl Synergické působení s kobaltem při krvetvorbě Synergické působení se zinkem při syntéze inzulinu Cín Podílí se zřejmě na regulaci růstu

36 Stopové prvky Kadmium Arzen Hliník Bor Toxický Esenciální
Při pokusech na zvířatech – deficit - snížená plodnost, zpomalený vývoj a růst plodu Hliník Vztah zvýšeného příjmu a Alzheimerova choroba Bor Nedostatek boru – narušení metabolismu makromin. látek a vitaminu D3