Основни познания за храненето (част 16)
Ние използваме бисквитки, за да развиваме непрекъснато DAZ.online и да го адаптираме все по-добре към вашите нужди. DAZ.online се финансира чрез реклама и за това също са определени бисквитки. Следователно използването на сайта е възможно само със съгласието за използването на бисквитки. Подробности за използването на бисквитките можете да намерите в нашата политика за поверителност.
Ние използваме бисквитки, за да подобрим вашето изживяване и да предоставим персонализирано съдържание. Ние се финансираме от реклама, която също се нуждае от бисквитки. Следователно, за да използвате DAZ.online, трябва да се съгласите с използването на бисквитки.
"Жалко! Но DAZ.online не може без бисквитки изцяло, включително защото се финансираме от приходи от реклама. Следователно понастоящем не можете да използвате DAZ.online без това съгласие.
Съжаляваме, но нямате достъп до DAZ.online, без да се съгласите с използването на бисквитки.
- DAZ.online
- DAZ/AZ
- DAZ 31/2007
- Основни познания за храненето (.
Храненето актуално
Кръвта ни се нуждае от желязо
От минералите стигаме до микроелементите в нашата серия „Основни познания за храненето“. Съдържанието им в човешкия организъм е под 50 ppm, а дневните им нужди са по-малко от 50 милиграма. Малкото количество обаче не означава, че микроелементите са маловажни за хората. Напротив: те изпълняват редица важни функции в организма и дефицитът или излишъкът може да се прояви в понякога сериозни заболявания. Примерът с желязото, първият микроелемент, който въвеждаме тук, прави това много ясно.
Желязото се използва за първи път в медицината през 17 век. През 1832 г. е открито, че кръвта на анемичните хора е с ниско съдържание на желязо. В средата на 50-те години ролята на желязото в дишането на клетките и за хемоглобина беше изяснена и беше признато, че феритинът е основната форма на съхранение на желязото [2].
Химия на желязото
Елементът желязо може да се намери в осмата основна група на периодичната таблица. Може да се появи в степен на окисление от -2 до +6, но само формите Fe 2+ и Fe 3+ са от значение за организма. Във водни разтвори Fe 2+ може спонтанно да се окисли до слабо разтворим Fe 3+ хидроксид. Разтворимостта е 10 -39, следователно организмите са развили железо-свързващи протеини, както и хелатори с ниско молекулно тегло - z. Б. Сидерофори при бактерии. Този механизъм също така дава възможност на желязото да е бионалично въпреки лошата му разтворимост. Желязото е четвъртият най-разпространен елемент в земната кора [3], според изчисленията за цялото земно кълбо това е може би дори най-разпространеният елемент с 37% [4]. Окислените форми хематит (Fe2O3), лимонит (Fe2O3 x H2O) или магнетит (F3O4) могат да бъдат намерени в земната кора. Ако тези руди се редуцират с помощта на въглерод, от тях може да се получи метално желязо [3].
Депозити на желязо
Желязото може да се намери в почти всички храни, но често е само в малко количество. Съдържанието на желязо в плодовете и млечните продукти е незначително, докато някои зеленчуци като копър или спанак и зърнени продукти могат да бъдат добри източници. За последните степента на смилане е преди всичко решаваща: съдържанието на желязо в бялото брашно е намалено с около две трети.
Противно на общоприетото мнение, месните продукти не е задължително да са богати на желязо. Мускулното месо съдържа само около 2 mg желязо на 100 g. Свинският черен дроб, от друга страна, може да съдържа до 15 mg/100 g.
Оценката на съдържанието на желязо в храната също трябва винаги да се разглежда на фона на наличността [5]. Трябва да се прави разлика между желязо от хем и желязо, което не е от хем. Хемното желязо може да се намери в храни от животински произход, наличността е над 20%. Абсорбцията на не-хем желязо в растителни храни като зърнени култури, пълнозърнест ориз, царевица, грах, боб и леща, от друга страна, се инхибира от лиганди, инхибиращи абсорбцията. Те включват танини, лигнини, оксалови киселини, фитати и фосфати. Освен това усвояването на негемовото желязо е ограничено от пшенични трици, калциеви соли, мляко и соеви продукти, черен чай и кафе, както и салицилати, антиациди, йонообменници и клофибрати. Месото, рибата, птиците или аскорбиновата киселина могат да насърчат усвояването. Има противоречиви доказателства за ефекта на алкохола върху абсорбцията на желязо.
По-специално вегетарианците и веганите, които имат диета с ниско съдържание на хем, трябва да приемат възможно най-големи количества лиганди, стимулиращи усвояването, като аскорбинова или лимонена киселина с плодове, тъй като степента на усвояване на растителните храни е само около 5%. Смесената диета съдържа около 5 до 15 mg не-хем желязо и 1 до 5 mg хем желязо на ден. Най-важните източници на желязо, като се вземе предвид консумираното количество, честотата на консумация и съдържанието на желязо, включват хляб, месо, колбаси и зеленчуци [1].
Метаболизъм на желязото
Желязото е основно хранително вещество за почти всички организми. Общото съдържание на телесно желязо при хората е от 2,5 до 4 g. При жените серумната концентрация е от 11 до 25 µmol/l, при мъжете от 12 до 30 µmol. Поради минималното предлагане, лошата наличност и относително малките запаси, които контрастират с високите дневни обороти, при метаболизма на желязото е необходимо сложно взаимодействие между вътре- и извънклетъчните протеини. Те също така позволяват търсенето да бъде осигурено за дълго време при екстремни условия [5].
Плазменото желязо играе централна роля в метаболизма на желязото. Желязото достига отделните целеви клетки с помощта на транспортния протеин трансферин. Преди желязото да се свърже с трансферин, Fe 2+ от базолатералната страна на епителните клетки се окислява в своята тривалентна форма от съдържащия мед мед церуоплазмин. Капацитетът на свързване на желязото на трансферина се използва само до една трета. Останалото се предлага като резерв за по-нататъшно транспортиране на желязо. В допълнение към транспортната си функция, трансферинът също така предпазва свободните железни йони от тяхното окислително и по този начин токсично действие. Желязото се съхранява след свързване с протеините феритин и хемосидерин [6] (табл. 1). Основните места за съхранение са черният дроб, далакът, чревната лигавица и костният мозък [5]. Ако е необходимо, особено за образуването на еритроцити, депотата след това се мобилизират. Съдържанието на желязо в магазина може да варира, без да се нарушават телесните функции, зависими от желязото. Ако има загуба на желязо или повишена нужда, насищането с трансферрин с желязо първо пада. Това води до това, че желязото се освобождава от запасите от феритин на ретикулоендотелната система.
Дневният оборот на желязото е около 25 mg и се определя особено от новия синтез на еритроцити; голяма част от желязото, което се отделя при разграждането на еритроцитите, може да се използва повторно. Екскрецията на желязо при мъжете и жените без менструация е само 1 mg/ден. Това се случва главно чрез фекалиите, кожата, потта и жлъчката (табл. 2). Тъй като желязото е свързано с трансферин, то не може да се екскретира през бъбреците. В резултат на менструацията обаче могат да възникнат много променливи загуби на желязо: Загубите на цикъл могат да бъдат в диапазона от 5 до 35 mg [6].
Функции на желязото
Биохимичните функции на желязото могат да бъдат разделени на три класа: транспорт и съхранение на кислород, електронен транспорт и ензимни реакции за окисляване или редукция на субстрата [5]. Основната задача на желязото в организма е да транспортира кислород от белите дробове до мястото на крайното окисление в тъканта. 75% от запасите от желязо в организма са свързани с хемоглобин, тетрамерен протеин, който се състои от две еднакви α и β вериги. И четирите субединици имат протезна група, в която Fe 2+ обратимо свързва кислорода. В зависимост от стойността на рН, pCO2, наличието на органични фосфати и температурата, афинитетът на хемоглобина към кислорода варира [3].
Миоглобинът, съдържащ се в цитоплазмата на мускулните клетки, също съдържа хем, но той се състои само от протеинова верига. Той улеснява преноса на кислород от еритроцитите на капилярите в цитоплазмата и в митохондриите [5]. Електронната транспортна верига във вътрешната митохондриална мембрана позволява прехвърлянето на електрони към молекулярния кислород до образуването на вода. Шест цитохрома участват в този процес и принадлежат към хем протеините. Желязото действа като електронен акцептор в него [3].
Желязото също така служи като електронен носител в много ензими за окисляване или редукция на субстратите. По този начин оксидоредуктазите катализират z. Б. окисляването на алдехиди или неорганичен сулфит. Аминокиселинните монооксигенази за образуване на прекурсори на предавателя на ЦНС на 5-OH-триптофан и L-допа принадлежат към групата на монооксигеназите [5]. Той също така включва цитохром P450, който z. Б. играят роля в метаболизма на чужди вещества и в биосинтеза на стероидни хормони, витамин D3 и жлъчни киселини [4]. Диоксигеназите включват амин или аминокиселинни диоксигенази, които u. а. участват в синтеза на L-карнитин и в разграждането на някои аминокиселини. Всички пероксидази също съдържат желязо - с изключение на глутатион пероксидаза [5]. Освен това функции като имунна защита, синтез на ДНК и десатурация на мастни киселини са зависими от желязото [6].
Изискване за желязо
Тъй като симптомите на дефицит и претоварване трябва да се избягват, балансът на усвояване и загуби на желязо трябва да бъде балансиран. Изискването на организма е само 1 до 2 mg/d (табл. 3). Въпреки това, тя може да се увеличи значително в резултат на растеж, загуба на кръв и през последния триместър на бременността. Тъй като желязото се абсорбира слабо поради относително лошата му бионаличност, препоръчителният прием за жени преди менопаузата е 15 mg/d, за мъже 10 mg/d. Ежедневен прием от 30 mg се препоръчва за бременни жени и 20 mg желязо за кърмещи жени.
Средно за страната мъжете приемат около 13 mg/d, а жените 11 mg/d желязо. Според института Робърт Кох (RKI), настоящият прием на желязо при мъжете е средно по-висок от препоръчания; от друга страна, жените не достигат 50% по-високия препоръчителен дневен прием. Най-важният източник на желязо в Германия е хлябът. Други важни източници са месото и зеленчуците, като мъжете консумират повече месо, а жените повече зеленчуци [7] (табл. 4).
Дефицитът на желязо и последиците
В допълнение към дефицита на витамин А и йод, дефицитът на желязо е най-честият симптом на дефицит в световен мащаб: той засяга около два милиарда души. Разпространението е най-високо в така наречените развиващи се страни от Африка, Централна Америка и Югоизточна Азия. Малки деца и бременни жени са особено засегнати [3].
Манифестният дефицит на желязо е доста рядък в Германия; само 0,6% от населението - около два пъти повече жени от мъжете - в Германия страдат от желязодефицитна анемия. Уязвимите групи включват, от една страна, млади жени поради повишена нужда поради растеж и менструация и, от друга страна, възрастни мъже, които са засегнати от хронично възпаление и рак. Освен това има проблеми с доставките при децата през първите две години от живота и по време на пубертета: В тези фази доставката на желязо често е недостатъчна за бързото нарастване на телесната маса. Тежкият дефицит на желязо може да забави растежа. Адекватното снабдяване с желязо е важно и в детска възраст поради нуждите на мозъка от желязо. Анемията може да доведе до необратими разстройства на интелигентността на възраст между 12 и 18 месеца [1].
Доставката на желязо също може да бъде от решаващо значение за хората, които се занимават с интензивни спортове за издръжливост и за хората с чисто веганска диета. Въпреки това, ако вегетарианците имат балансирано хранене, реални симптоми на дефицит на желязо не се откриват по-често от средното за населението, което може да се обясни със значително по-високия прием на желязо при вегетарианските диети: въпреки че бионаличността на растителното желязо е значително по-лоша, това вероятно може да се дължи на по-високия прием на аскорбинова киселина от плодовете и зеленчуците се компенсират. Причините за дефицита на желязо са различни по характер. Хранителните причини, както и нарушенията на абсорбцията и загубата на кръв са важни [6].
Основната форма на явен дефицит на желязо е хипохромната микроцитна анемия. Клинично се проявява чрез повишени концентрации на трансферин и намалени нива на феритин. В допълнение се увеличава способността за свързване на желязото на серума и образуването на малки, бедни на хемоглобин еритроцити. В резултат на това по-малко кислород може да се транспортира в кръвта и доставката на кислород до органите и тъканите е нарушена. Първо се появяват неспецифични симптоми като изтощение, умора и умора. Други ранни симптоми са ъглов хейлит, суха и напукана кожа и нарушен растеж на косата и ноктите [6]. Нарушенията в терморегулацията, дължащи се на намалена функция на щитовидната жлеза и намаляване на Т лимфоцитите поради намалена активност на желязозависимата РНК редуктаза и следователно повишена податливост към инфекция, също са свързани с дефицита на желязо [2].
Излишъкът от желязо и последствията
Острата интоксикация с желязо е изключително рядка. Децата, които развиват симптоми на интоксикация след неконтролирана консумация на железосъдържащи препарати, са особено засегнати. Това се проявява в повръщане, диария, треска, нарушения на кръвосъсирването и увреждане на черния дроб и бъбреците. За възрастни леталната доза е 200 до 250 mg/kg телесно тегло.
[1] Германско общество по хранене (DGE); Австрийско общество по хранене (ÖGE); Швейцарско общество за изследване на храненето (SGE) (Ed.) (2000): Референтни стойности за приема на хранителни вещества. Франкфурт/Главно 1-во издание, 173-178.
[2] Elmadfa, I, Leitzmann, C (2004): Човешко хранене. Verlag Eugen Ulmer, Щутгарт, 4-то, коригирано и актуализирано издание, 244–248.
[3] Биесалски, Х.-К.; Köhrle, J.; Schümann, K. (2002): Витамини, микроелементи и минерали - профилактика и терапия с микроелементи. Thieeme, Щутгарт, 137 –147.
[4] Айзенбранд, Джорджия; Schreier, P. (2006): Römpp Lexikon Lebensmittelchemie, Thieme, Щутгарт, 2-ро, изцяло преработено и разширено издание, 287–290.
[5] Биесалски, Х.-К.; Грим, П. (2001): Джобен атлас на храненето. Thieme, Щутгарт 2-ро, актуализирано издание, 220–225.
[6] Хан, А.; Ströhle, A .; Wolters, M. (2006): Храненето - физиологични основи, профилактика, терапия. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Щутгарт 2-ро, преработено и актуализирано издание, 139 –143.
[7] Менсинк, Г. и М.; v. Beitz, R.; Хеншел, Ю.: Приноси към здравните доклади на федералното правителство: "Какво ядем днес? Хранително поведение в Германия". Институт Робърт Кох Берлин, 76f (2002).