Мінеральні речовини входять в склад тканин організму людини, ферментів, гормонів. Вони відіграють велику роль в пластичних процесах, у формуванні і побудові тканин організму, особливо скелету, підтримання кислотно-лужної рівноваги, створення фізіологічної концентрації іонів водню в тканинах і клітинах, міжтканинних і міжклітинних рідинах, надання їм властивостей необхідних для оптимального протікання процесів обміну.
Мінерали містяться у внутрішньоклітинній рідині, регулюють її склад, приймають участь у формуванні клітин крові, кісток, в процесах функціонування нервової системи, регуляції м’язового тонусу, включаючи тонус м'язів серцево-судинної системи.
Подібно до вітамінів, мінерали функціонують як коензими, беруть участь в процесах формування енергії росту і відновлення організму. Всі ферментативні процеси в організмі проходять за участю мінералів, тому вони необхідні для утилізації вітамінів та інших поживних речовин.
Відомо, що клітини, тканини та органи людини складаються з різних хімічних елементів та їх сполук, які мають велике фізіологічне значення. Вони потрібні для синтезу біологічно активних речовин (гормонів, ферментів та ін.), беруть участь у процесах творення, відновлення тканин та органів, забезпечують нормальний електролітний склад крові, підтримують кислотно-лужну рівновагу та осмотичний тиск, виконують багато інших життєво важливих функцій в організмі.
Мінеральні речовини поділяються на дві великі групи – макроелементи (їх кількість звичайно перевищує 0,001% від загальної маси тваринної або рослинної тканини) та мікроелементи (їх кількість становить менш як 0,001% від загальної маси).
У раціональному харчуванні мінеральні речовини так само незамінні, як і білки, ліпіди, вуглеводи, вітаміни. За недостатності чи надлишку мінеральних речовин в організмі людини виникають специфічні порушення, які призводять до захворювань.
Мінеральні речовини становлять порівняно велику частину тіла людини (близько 3 кг золи). У кістах вони представлені у вигляді кристалів, у м'яких тканинах – у вигляді сировинного або колоїдного розчину в поєднанні головним чином з білками.
Мінеральні речовини виконують пластичну функцію в процесах життєдіяльності людини, важлива їхня роль у побудові кісткової тканини, де переважають такі елементи, як фосфор і кальцій. Мінеральні речовини беруть участь у найважливіших обмінних процесах організму – водно-сольовому, кислотно-лужному, підтримують осмотичний тиск у клітинах, впливають на імунітет, кровотворення, згортання крові. Деякі ферментативні процеси в організмі неможливі без участі тих чи інших мінеральних речовин. Приблизно третина всіх ферментів містить метал або активується металом.
Мінеральні речовини залежно від їхнього вмісту в організмі поділяються на макро- і мікроелементи. До макроелементів належать натрій, калій, кальцій, магній, фосфор, хлор, сульфур, до мікроелементів – ферум, купрум, манган, цинк, йод, хром, кобальт, флуор, молібден, нікол, стронцій, кремній, селен, ванадій. У мікрокількостях вони стимулюють біохімічні процеси, але у великих дозах можуть проявляти токсичну дію на організм.
Добову потребу людини в мінеральних речовинах наведено в таблиці 1.
Таблиця 1. Добова потреба людини у макро – та мікроелементах
Мінеральні речовини | Добова потреба |
Макроелементи | |
Натрій | 4–6 г. (10 г. кухонної солі) |
Калій | 2,5–5 г. |
Кальцій | 800 мг (дорослі), 1000–1200 мг (діти) |
Фосфор | 1,2–1,5 г |
Магній | 500–600 мг |
Хлор | 2–6 г. |
Сульфур | 1 г (за даними деяких авторів, 4–5 г.) |
Мікроелементи | |
Ферум | 10–18 мг |
Цинк | 10–15 мг |
Йод | 0,15 мг |
Флуор | 0,5–1 мг |
Манган | 5–10 мг |
Кобальт | 0,1–0,2 мг |
Хром | 50–200 мкг |
Селен | 70 мкг |
Натрій – важливий міжклітинний і внутрішньоклітинний елемент, який бере участь у створенні необхідної буферності крові, регуляції артеріального тиску, водного обміну.
Основне надходження натрію в організм відбувається за рахунок кухонної солі. Натуральні харчові продукти містять порівняно мало натрію (одиниці і десятки міліграмів на 100 г.).
Вміст натрію в деяких харчових продуктах наведено в таблиці 2.
За збільшення кількості кухонної солі в організмі зростає об'єм тканинної рідини і плазми крові, що сприяє підвищенню артеріального тиску. Основним регулятором сталості концентрації натрію хлористого в крові і тканинній рідині є нирки. Виведення кухонної солі нирками регулює альдостерон – гормон кори надниркових залоз.
Надлишкове споживання кухонної солі з їжею зумовлює перевантаження регуляторних механізмів, що й призводить до стійкого підвищення артеріального тиску.
Встановлено прямий зв'язок між надлишковим споживанням натрію і гіпертонією.
Отже, для профілактики гіпертонічної хвороби і запобігання інфаркту міокарда необхідне свідоме обмеження кухонної солі.
Калій – внутрішньоклітинний елемент, який регулює кислотно-лужну рівновагу крові. Він бере участь у передачі нервових імпульсів, регулює діяльність деяких ферментів.
Калій у деяких фізіологічних процесах є антагоністом натрію. Збільшення концентрації калію призводить до виділення натрію з організму.
Калій в основному міститься в рослинних продуктах (табл. 3).
Таблиця 2. Вміст натрію в харчових продуктах
Найменування | Вміст, мг/100 г. | Найменування | Вміст, мг/100 г. |
Зелені оливки | 2400 | Морква | 47 |
Соління, кріп | 1428 | Йогурт | 47 |
Зрілі оливки | 828 | Петрушка | 45 |
Квашена капуста | 747 | Артишок | 43 |
Пресований кисломолочний | Сушений інжир | 34 | |
сир | 229 | Сочевиця | ЗО |
Омари | 210 | Родзинки | 27 |
Маслянка | 130 | Червонокачанна | |
Селера | 126 | капуста | 26 |
Яйця | 122 | Часник | 19 |
Тріска | 110 | Біла квасоля | 19 |
Шпинат | 71 | Броколі | 15 |
Баранина | 70 | Гриби | 15 |
Свинина | 65 | Цвітна капуста | 13 |
Курчата | 64 | Цибуля | 10 |
Яловичина | 60 | Огірки | 6 |
Буряк | 60 | Арахіс | 5 |
Насіння кунжуту | 60 | Томати | 3 |
Незбиране коров'яче молоко | 50 | Баклажани | 2 |
Зменшення вмісту калію в організмі призводить до м'язової слабкості, сонливості, втрати апетиту і появи аритмій. Для ліквідації цих симптомів призначають дієту з продуктів, що містять багато калію.
Надлишок калію виникає за недостатності кори надниркових залоз і гострого нефриту.
Кальцій. До 99% кальцію міститься в кістках скелета і зубах, близько 1% – у крові, тканинах і біологічних рідинах організму. Однак значення цього елемента не вичерпується лише роллю в правильному формуванні кісткової тканини. Кальцій необхідний для підтримання нервово-м'язової збудливості, він бере участь у процесі згортання крові, впливає на проникність клітинних оболонок.
Таблиця 3. Вміст калію в харчових продуктах
Найменування | Вміст,мг/100 г. | Найменування | Вміст,мг/100 г. |
Насіння соняшнику | 920 | Червонокачанна капуста | 268 |
Пророщена пшениця | 827 | Томати | 244 |
Мигдаль | 773 | Батат | 243 |
Родзинки | 763 | Баклажани | 214 |
Петрушка | 727 | Солодкий зелений | |
Арахіс | 674 | перець | 213 |
Фініки | 648 | Буряк | 208 |
Сушений інжир | 640 | Персики | 202 |
Авокадо | 604 | Кабачки | 202 |
Горіхи пекан | 603 | Апельсини | 200 |
Соєві боби | 540 | Малина | 199 |
Часник | 529 | Вишня | 191 |
Шпинат | 470 | Суниці | 164 |
Просо | 430 | Сік грейпфрута | 162 |
Гриби | 414 | Виноград | 158 |
Картопля зі шкіркою | 407 | Цибуля | 157 |
Броколі | 382 | Ананаси | 146 |
Банани | 370 | Незбиране коров'яче | |
Баранина, яловичина | 370 | молоко | 144 |
Курчата | 366 | Лимонний сік | 141 |
Морква | 341 | Груші | 130 |
Селера | 341 | Яйця | 129 |
Яблука | 110 | ||
Кавун | 100 |
Усі харчові продукти містять певну кількість кальцію, але до продуктів, збагачених його засвоюваними формами, можна віднести лише деякі, головним чином молоко і молочні продукти. Близько 1 г кальцію зазвичай міститься в добре збалансованих раціонах, які включають не менш як 0,5 л молока.
Вміст кальцію в деяких харчових продуктах наведено в таблиці 4.
Більшість захворювань, виявлених внаслідок недостатності кальцію (остеопо-роз, рахіт, остеомаляція, карієс), можуть виникати в результаті дефіциту інших харчових речовин, головним чином білків, кальциферолу, вітаміну D, інших вітамінів. Порушення обміну кальцію в організмі за цих захворювань можна трактувати як вторинні.
Фосфор – елемент, який входить до складу ліпідів, білків, нуклеїнових кислот. Фосфорні сполуки відіграють особливо важливу роль у діяльності головного мозку, скелетних і серцевих м'язів, потових залоз. Неорганічний фосфор разом із кальцієм становить основу кісткової тканини, є обов'язковим компонентом реакцій, які забезпечують розпад вуглеводів.
Обмін фосфору тісно пов'язаний з обміном кальцію. У процесах всмоктування з кишечника і формування кісткової тканини обмін кальцію і фосфору відбувається паралельно, у сироватці крові вони антагоністичні. Оптимальним для дорослих вважається співвідношення кальцію і фосфору 1: 1,5.