Ми вже писали про вітаміни, та їх вплив на здоров’я людини, але варто ще розглянути таке поняття як мікроелементи, які відіграють не менш важливу роль у житті живих організмів.
Вчення про склад і функціональне використання мінеральних речовин у живих організмах та рослинах у період з кінця XIX століття і протягом XX століття зазнало бурхливого розвитку. Згідно наукових висновків видатних натуралістів В.В. Докучаєва, Е. Зюса, К.А. Тимірязєва, В.І. Вернадського, мінеральні речовини — це елементи єдиної біосфери Землі, що перебувають в одвічному кругообігу речовин та енергії, зумовленому діяльністю живих організмів на Землі. Інакше кажучи, мікроелементами називаються елементи, вміст яких у живих організмах дуже малий, але вони беруть участь у всіх біохімічних процесах і надзвичайно необхідні живим організмам.
Мікроелементи — незамінний фактор живлення і розвитку живих організмів
Життя рослини — це постійний обмін речовин, хімічних реакцій та фізіологічних процесів. Більшість мікроелементів є активними каталізаторами, що прискорюють біохімічні реакції та впливають на їхній перебіг. Саме тому мікроелементи неможливо замінити ніякими іншими речовинами і їхня нестача може негативно вплинути на ріст та розвиток рослин.
Мікроелементи є складовою частиною ґрунту, повітря й рослин та всього навколишнього середовища. Вони беруть участь у всіх хімічних та фізіологічних процесах розвитку рослин і формування врожаю.
Мінеральні елементи, що знаходяться в ґрунті та атмосфері, надходять до рослин у вигляді водних розчинів або шляхом фотосинтезу, де й відбувається їхнє функціональне застосування. З рослин вони надходять, також цілеспрямовано й вибірково, до живих істот і далі шляхом подальших перетворень знову потрапляють в атмосферу та ґрунт. І так відбувається протягом десятків мільйонів років.
У XXI столітті наукою було встановлено, що для нормального розвитку та процесів життєдіяльності рослинному й тваринному світу потрібні найрізноманітніші мінеральні елементи: як кажуть, практично вся періодична система Д.І.Менделєєва. Склад та кількість мінеральних елементів для кожної рослини і живого організму — різноманітні й унікальні. Водночас, вони визначаються складом і кількістю мінеральних елементів у земній корі та атмосфері нашої планети в кожному конкретному її регіоні і перебувають у постійній зміні та розвитку. Тобто, можна стверджувати, що, якщо внаслідок еволюційного розвитку Землі та її атмосфери або після певних катаклізмів на планеті в земній корі буде виявлено новий мінеральний елемент, доти ще невідомий, то цілком імовірно, що через певний час цей елемент вчені виявлять спочатку в рослинах, зокрема в овочах і фруктах, а потім і в живих організмах. І при цьому він матиме свої конкретні та специфічні функції й призначення.
Відповідно до згаданої науки про біосферу мінеральні елементи в овочах і фруктах беспосередньо впливають на формування мінерального складу і зумовлюють обмін речовин в організмі людини. За останніми науковими даними, крім чотирьох головних біогенних мінеральних елементів живого організму — водню, вуглецю, азоту і кисню, ще близько 30інеральних елементів із періодичної таблиці Д.І. Менделєєва вважаються життєво необхідними або сприятливими для людини: як для формування її організму в якості «будівельного» матеріалу, так і для забезпечення всіх життєвих процесів в організмі (енергія, життєзабезпечення, біологічно активні речовини, виконання роботи тощо).
Мінеральні елементи в організмі людини умовно поділяються на макро- і мікроелементи. До макроелементів, вміст яких визначається десятками й сотнями міліграмів на 100 грамів живої тканини, належать кальцій, фосфор, магній, калій, натрій, хлор і сірка. Як уже зазначалося, мікроелементи містяться в живому організмі у дуже малих кількостях, інколи в тисячних частках міліграма. До них належать (в черговості періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва): бор, фтор, алюміній, кремній, хром, марганець, залізо, кобальт, нікель, мідь, цинк, германій, селен, бром, молібден, срібло, йод та деякі інші.
Вплив мікроелементів на функціонування різних систем організму людини
Нормальне функціонування нервової, серцево-судинної, травної та інших систем організму людини неможливе без достатньої кількості мінеральних елементів. Зокрема, кальцій, фосфор, кремній, фтор, бор, марганець беруть участь у створенні кісток і зубів; калій, магній і селен нормалізують функціонування нервової системи; натрій разом із калієм регулюють водний обмін; залізо, германій, мідь, цинк, хром, нікель та йод беруть участь у кровотворенні, функціонуванні крові та в процесах дихання, а також забезпечують нормальне функціонування щитоподібної залози і мають важливе значення для імунної системи організму; сірка, молібден і кобальт входять до складу окремих ферментів, амінокислот та вітамінів; кремній забезпечує еластичність й міцність сполучних тканин і «пружинних» систем нашого тіла; срібло додає свіжості та бадьорості організму.
Слід зазначити, що в здоровому організмі людини підтримується незмінний вміст мінеральних елементів, як загалом, так і щодо окремих складових. Вони надходять до нього постійно із щоденним прийманням їжі і після відповідного використання певної їх частини виділяються з організму (15-25 г за добу).
Класифікація найважливіших мінеральних елементів
|
Найменування і позначення мінеральних елементів |
Основні харчові джерела |
Добова потреба на дорослу людину, мг |
| Кальцій — Са | Молоко, сир, яєчний жовток, бобові, всі овочі, фрукти і трави (особливо цибуля ріпчаста, петрушка, хрін, виноград, лимонник, малина, смородина, шипшина тощо). | 800-1000 |
| Фосфор — Р | Молоко, молочні продукти, яєчний жовток, м’ясо, зерно, бобові, кукурудза та інші овочі, кульбаба, багато ягід і фруктів. | 800-1500 |
| Магній — Мg | Всі овочі, фрукти і зерно (особливо кукурудза, бобові, цибуля, петрушка, кавун та багато ін.). | 300-500 |
| Калій — К | Всі овочі, фрукти і трави (особливо курага, картопля, цибуля ріпчаста, селера, буряки, хрін, щавель), зерно, шоколад, какао. | 2000-4000 |
| Натрій — Na,
Хлор— СІ |
Багато природних продуктів харчування (овочі та фрукти), кухонна сіль NaCl (приправа), морська риба, бринза. | 1500-5000 |
| Сірка — S | М’ясо, яйця (особливо перепелині), деякі овочі і фрукти (капуста білоголова і брюссельська, горошок зелений, кабачки, редис, редька, квасоля, вишня та ін.), зерно. | 800-1000 |
| Залізо — Fе | Хлібопродукти, м’ясо, печінка, гречана крупа, багато овочів, фруктів і трав (кропива, цибуля ріпчаста, буряки, часник, щавель, груші, вишні, аґрус, малина, смородина, шипшина, чорниця, персики та ін.). | Від 10 до 60 |
| Фтор — F | Питна мінеральна вода, листя чаю, зерно, деякі овочі і фрукти (щавель, слива, актинідія тощо), морепродукти (креветки, кальмари, мідії та ін.). | 0,7-1,0 |
| Мідь — Сu | Печінка, яєчний жовток, листя чаю, риба, горіхи, багато овочів і фруктів (салат, баклажани, кабачки, картопля, кукурудза, огірки, абрикоси, виноград, груші, калина та ін.), гриби. | 2-3 |
| Цинк — Zn | М’ясо, печінка, риба, молочні продукти, овочі, фрукти і трави (картопля, кропива, морква, буряки, калина, малина, вишня, слива та ін.). | 0,1 |
| Марганець — М | Хлібопродукти, багато овочів і фруктів (особливо кукурудза, огірки, кульбаба, буряки, томати, морква, горобина, калина, смородина та ін.), горіхи (арахіс, мигдаль, фундук). | 1,5-2,5 |
| Кобальт — Со | Зерно, печінка, м’ясо, молоко, багато овочів і фруктів (буряки, огірки, салат, шпинат, бобові, виноград, вишні, яблука, груші та ін.). | 0,015-0,08 |
| Бром — Вг | Морська риба, продукти моря (морська капуста та ін.), молоко, хлібопродукти, | 1-2 |
| Йод — J | Питна вода, морська риба, продукти моря, молоко, м’ясо, капуста цвітна, картопля, буряки, морква, горобина чорноплідна, яблука та ін., йодована сіль. | 0,1-0,2 |
| Алюміній — АІ | Хлібопродукти, деякі овочі і фрукти (перець червоний, обліпиха, яблука та ін.), вода, чай; використання алюмінієвого посуду. | 35-50 |
| Кремній — Si | Хлібопродукти, зерно, деякі овочі, фрукти і трави (огірки, перець, хвощ польовий, деревій, кавун, виноград, обліпиха, яблука та ін,). | 3-4 |
| Хром — Сг | Пивні дріжджі, м’ясо, хлібопродукти з борошна грубого помелу, рослинні олії, деякі овочі, фрукти і трави (слива, шипшина, кульбаба, бобові тощо). | 0,05-0,2 |
| Селен — Sе | Деякі овочі, фрукти і трави (капуста, гарбузи, кріп, лимонник китайський, смородина чорна, шипшина, астрагал шерстистоквітковий та ін.), питна мінеральна вода. | 0,05-0,1 |
| Бор — В | Продукти рослинного походження: горіхи, родзинки, фініки, боби та багато інших овочів і фруктів, червоне вино, | 0,2 |
| Молібден — Мо | Зерно, бобові, горіхи, деякі овочі, фрукти, трави (капуста, морква, кульбаба, щавель, абрикоси, груша, горобина, шипшина та н.). | 0,1-0,3 |
Як уже зазначалося, функції мінеральних елементів в організмі людини надзвичайно різноманітні й відповідальні. Кожний елемент повинен міститися в ньому в певній і достатній для кожної конкретної людини та її фактичного фізичного стану кількості, але в той же час не перевищувати допустимих значень. Однак, важливими є не лише наявність і специфічна дія в людському організмі кожного мікроелемента, а й їхня взаємодія та взаємовплив. Недарма ж для мінеральних елементів справедливе мудре твердження: їжа засвоюється нашим організмом настільки добре, повно й ефективно, наскільки вона забезпечена макро- і мікроелементами у необхідних кількостях і пропорціях.
Варто нагадати, що мінеральні елементи людина отримує здебільшого з рослинною і тваринною їжею і лише незначну частину, до 1-5%, з питною мінеральною водою, кухонною сіллю та у вигляді спеціальних неорганічних препаратів.
Класифікація найважливіших для організму людини мінеральних елементів, середньодобова потреба в них, головні постачальники мінеральних елементів з-поміж продуктів харчування людини наведені у таблиці «Класифікація найважливіших мінеральних елементів». Як видно з цієї таблиці, основні мінеральні елементи містяться практично у всіх продуктах харчування. Відмінність полягає лише в кількісному вмісті окремих мінеральних елементів та їхніх сполучень у тих чи інших продуктах харчування.
Саме тому, одним із головних «гастрономічних» завдань людини, що прагне бути здоровою, є вибір найкращої комбінації різних продуктів із загального асортименту та правильне їх приготування для забезпечення якнайповнішої поживної якості та смаку споживаних страв.
Удобрення ґрунту — важливий агрозахід
Вважаємо, що нашим читачам, які займаються присадибним садівництвом та городництвом, буде корисно знати, що насиченість овочів і фруктів вуглеводами, білками, вітамінами та іншими корисними для людини речовинами значною мірою залежить від складу ґрунту. Якщо в ньому у повному обсязі містяться всі необхідні й корисні мінеральні макро- і мікроелементи, то, відповідно, вони міститимуться у перетвореному вигляді і у вирощених на ньому овочах і фруктах. До того ж, їхній врожай буде вищим, а смак — кращим.
Якщо ж у ґрунті того чи іншого регіону або, навіть, у межах окремої земельної ділянки відчуватиметься нестача якогось мінерального макро- чи мікроелемента, про що свідчитиме відповідний аналіз ґрунту, то його можна поповнити різними способами. У землеробстві це називається удобренням ґрунту.
Нестача або надлишок мікроелементів загрожують ендеміями
Слід зазначити, що мінеральні елементи, як і вітаміни, можуть до певної міри накопичуватися в організмі людини «про запас» і зберігатися в ньому досить тривалий час. Однак, нестача окремих мінеральних елементів, а також їхній надлишок може спричинити складові й кількісні зміни різних життєво необхідних компонентів в окремих системах організму людини -гормонів, вітамінів тощо. Внаслідок таких змін можливі ситуації, коли за дефіциту якогось елемента не засвоюватиметься інший елемент або не утворюватиметься той чи інший вітамін, гормон або фермент. А тривала нестача або надлишок певного елемента у навколишньому середовищі, тобто в ґрунті, питній воді, атмосферних опадах, у тому чи іншому регіоні Землі може спричинити його хронічну нестачу або надлишок і в результаті призвести до масових захворювань — ендемій людей чи тварин (постійною наявністю у тій чи іншій місцевості певних захворювань, зумовлених її природними особливостями та своєрідністю умов життя).
Ендемії деяких інфекційних захворювань пов’язані з наявністю природних вогнищ інфекції, особливості хімічного складу ґрунтів, води, повітря зумовлюють надмірне або недостатнє надходження певних речовин до організму, що може призвести до ендемічних захворювань (наприклад, ендемічного зобу). Також відомі випадки ендемії через нестачу селену, надлишок фтору може спричинити флюороз, а його нестача — карієс.
У сучасній практиці харчування населення розвинених країн характерне включення до раціону харчування різноманітних харчових продуктів, значна частина яких виготовлена у різних регіонах, віддалених від місць споживання. Це дуже важливий позитивний фактор, завдяки якому усуваються можливі причини впливу на людей несприятливих геохімічних особливостей місцевості. Тому останнім часом науковці вважають, що лише два мінеральних елементи можна назвати потенційно можливими чинниками ендемічних захворювань — йод і фтор, які надходять до організму людини здебільшого з питною водою у конкретному регіоні проживання. Однак, при сучасному рівні розвитку людської цивілізації їх можна досить успішно усунути.
Кілька порад щодо споживання мінеральних елементів:
- Вміст мінеральних елементів в окремих овочах, фруктах і продуктах тваринного походження істотно відрізняється. Тому з метою повного забезпечення людського організму всіма мінеральними елементами важливо урізноманітнити вживання продуктів харчування: чим більший їх склад, тим краще буде забезпечений організм мінеральними елементами у необхідному асортименті та кількості.
- Фахівці радять включати до раціону харчування (звичайно, у розумних межах) різні продукти харчування рослинного походження, вироблені в інших геохімічних регіонах.
- Необхідно ввести у власну життєву практику вживання природної слабомінералізованої води, отриманої в контрольованих умовах, наприклад, із сертифікованих бюветних джерел, бутильованої сертифікованої води з різних геохімічних регіонів.
- Доцільно також додаткове спеціальне вживання продуктів із рекомендованим для даної конкретної місцевості підвищеним вмістом тих чи інших дефіцитних мінеральних елементів, наприклад, вживання йодованої солі, застосування фторовмісних препаратів (типу зубної пасти) тощо.
Лише за дотримання усіх цих правил та рекомендацій фахівців можна підтримувати свій організм у працездатному стані тривалий час і жити щасливим життям, без болів та хвороб. Харчуйтеся правильно — будете здорові!
А.П. Антосик, кандидат технічних наук,
