Minerální látky a stopové prvky Charakteristika n Anorganické látky nezbytné pro růst, výstavbu tkání a metabolické pochody n Dle množství potřebného pro organismus Ř Makroelementy - Ş 100 mg Ř Mikroelementy - ˇÂ 100 mg Ř Stopové prvky -- potřeba v ěg Makroelementy n Vápník - Ca n Fosfor - P n Sodík - Na n Draslík - K n Chlor - Cl n Hořčík - Mg n Síra - S Mikroelementy n Železo -- Fe n Měď -- Cu n Zinek -- Zn n Mangan -- Mn n Jod -- I n Molybden -- Mo n Selen -- Se n Fluor -- F n Chrom -- Cr n Kobalt -- Co Stopové prvky n Křemík -- Si n Vanad -- V n Nikl -- Ni n Cín - Sn n Kadmium -- Cd n Arzen -- As n Hliník -- Al n Bor -- B Makroelementy - vápník n Obsah v těle 1200 g n 99,5 % nesměnitelný pool v kostech a zubech n 0,5 % směnitelný pool vápníku (7% v plazmě) n Hl. funkce Ř Stavba kostí (hydroxyapatit) a zubů Ř Srážlivost krve -- převod protrombinu na trombin Ř Svalová činnost - svalová kontrakce, snižuje nervosvalovou dráždivost Ř Aktivace enzymů, permeabilita buň. membrán q Projevy nedostatku -- osteomalácie, osteoporóza, zvýšení nervosvalové dráždivosti, tetanie, snad Ca tl. střeva, hypertenze q Projevy nadbytku -- nadměrné ukládání vápníku do měkkých tkání, zvýšení svalové dráždivosti n Regulace Ca v těle -- hormonálně (PTH,kalcitonin, kalcitriol) viz obrázek Vstřebávání vápníku n Faktory ovlivňující vstřebávání Ř Faktory zlepšující vstřebávání Ca -- HCl, vitamin D, laktóza, růstové hormony, poměr Ca:P Ř Faktory omezující vstřebávání Ca -- nedostatek HCl a vitaminu D, vysoký příjem P, vláknina, fytáty, oxaláty, nadbytek tuku ve stravě q Vstřebatelnost q 30 -- 80% (viz další strana) q Horní část tenkého střeva (jejunum) q Část -- pasivní difúze q Část -- aktivní transport ( Ca-dependentní ATPáza)-- závislost na 1,25-dihydroxycholekalciferolu => syntéza Ca2+ vázajícího proteinu q Rychlost tvorby 1,25-dihydroxycholekalciferolu q Î se při >> hl. plasmatického Ca q >> se při Î hl. plasmatického Ca => Při nedostatku Ca se vstřebávání Î a anopak Makroelementy -- vápník n Využitelnost vápníku ze stravy Ř Vstřebatelnost ˇĂ 50 % * Květák, růžičk. kapusta, brokolice, kapusta, tuřín, řeřicha Ř Vstřebatelnost ˇÖ 30% * Mléko, jogurty, sýry, kalciem obohacené sójové produkty a tofu Ř Vstřebatelnost ˇÖ 20% * Mandle, sezam,sladké brambory, fazole Ř Vstřebatelnost ˇÂ 5% * Špenát, rebarbora Makroelementy - vápník n Zdroje vápníku Ř Mléko a mléčné výrobky Ř Sardinky Ř Chléb, obiloviny Ř Tvrdá voda Ř Sýr tofu, ořechy (mandle) Ř Semena (sezam), mák Ř Luštěniny Ř Zelenina (brokolice,kapusta, mangold, špenát) Makroelementy - vápník n Doporučené dávky vápníku - EU 700 mg n Optimální příjem vápníku (mg) Ř Kojenci 6 měs. 400 6-12 měs. 600 Ř Děti 1-5 let 800 6-10 let 800 - 1200 Ř Dospívající 11 -- 24 let 1200 - 1500 Ř Muži 25 -65 let 1000 Nad 65 let 1500 Ř Ženy 25 -- 50 let 1000 Nad 50 let 1500 Nad 65 let 1500 Těhotné a kojící 1200 - 1500 Makroelementy - vápník Makroelementy - fosfor n 500 -- 700 g v těle n 85% v kostech a zubech, 14% měkké tkáně, 1% extracelulární tkáně (krev) n V těle i ve stravě -- fosforečnan (pětimocný) n Hl. funkce Ř Nezbytný pro metabolismus (fosforylace, ATP, fosfolipidy, DNA, fosfoproteiny) Ř Důležitá součást kostí a zubů q Projevy nedostatku - prakticky se nevyskytuje, svalová slabost,parézy, respirační slabost,anémie, zástava růstu... q Projevy nadbytku -- zhoršené vstřebávání vápníku Makroelementy - fosfor n Regulace P v těle Ř Vstřebání - jejunum Ř 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 Makroelementy - fosfor q Zdroje P -- téměř všechny potraviny Ř Živočišné potraviny -- P je lépe využitelný * Mléko a mléčné výrobky, maso, játra, ryby, vejce Ř Rostlinné potraviny -- kyselina fytová (enzym fytáza) * Slunečnicová semínky, ořech, luštěniny, Ř Správný poměr Ca:P -- mléko, sýry, ovesné vločky, maliny, pomeranče, borůvky, zelí Ř Více P než Ca -- ryby, drůbež,vejce, mouka, ořechy, luštěniny Ř 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) q Vstřebatelnost -- mat. mléko 85-90%, kravské mléko 65-70%, smíšená strava 50-70% q Doporučené dávky fosforu: 800 -- 1200 mg (EU 550 mg) Makroelementy - hořčík q Obsah v těle 20 -- 28 g (60-70% v kostech (anorganický) a 20 % ve svalovině) q Po K druhý nejrozšířenější prvek extracelulárního prostoru q Funkce Mg v organismu Ř kofaktor min. 300 enzym. reakcí Ř stavba kostí Ř snižuje nervosvalovou dráždivost Ř činnost srdce a krevního oběhu, >> riziko IM Ř zvyšuje odolnost organismu q Metabolismus Ř 30 -- 40% absorpce Ř při nedostatku se zvýší absorpce Ř zvýšený příjem Ca, P a proteinů, fytátů,nasycených tuků a vlákniny =>>> absorpce hořčíku Makroelementy - hořčík n Doporučený denní příjem Ř 100 -- 500 mg (EU 150 -- 500 mg) q Zdroje hořčíku v potravě Ř Rostlinné zdroje - listová zelenina,ořechy, luštěniny, celozrnné výrobky Ř Tvrdá voda Ř Maso Ř Vnitřnosti Ř Mléčné výrobky Makroelementy - hořčík n Projevy nadbytku Ř Většinou jen při předávkování léky či suplementy obsahující hořčík (nauzea, zvracení, hypotenze, poruchy dýchání a srdce) n Projevy nedostatku Ř Oslabení, vyčerpání a křeče svalů Ř Arytmie srdeční Ř Může zvyšovat riziko IM Ř Snížení koncentrace protilátek Ř Únava Ř Během těhotenství --migrény, hypertenze Makroelementy - síra n Hl.funkce Ř Součástí molekul bílkovin - sirné AMK (cystein, methionin) Ř Součástí pojiva a chrupavek Ř Přítomna v thiaminu Ř Podporuje činnost enzymů -- glutathion, koenzym A q Hlavní zdroje v potravě (aminokyseliny) Ř Vejce Ř Maso Ř Mléko a sýry q Doporučený denní příjem Ř 0,5 -- 1 g q Využitelnost ze síranů -- sporná q Deficit či nadbytek se nevyskytuje Mikroelementy - železo n V lidském těle -- 4g (myoglobin (3%), hemoglobin(70%), feritin) n Výskyt Fe3+ - přirozeně v přírodě - obtížně využitelné Fe2+ - redukovaná forma n Hl. funkce Ř Přenos kyslíku Ř Součást hemoglobinu a myoglobinu Ř Transport elektronů v dýchacím řetězci Ř Součástí enzymů (oxidace, redukce) n Denní potřeba 10 - 15 mg železa (EU 9 a 16,8mg) n Průměrná fyziologická ztráta 0,6 - 1 mg u muže 1,8 mg u ženy Mikroelementy -- železo n Zdroje Fe z potravy: Ř potraviny živočišného původu (hemové i nehemové Fe) -- maso, játra, krev (Fe součást hemu- myoglobin, cytochrom, hemoglobin), tuňák Ř potraviny rostlinného původu (nehemové Fe) -- zelenina (špenát, brambory), luštěniny (fazole) n Absorpce železa Ř V žaludku HCl Ř uvolnění Fe vázaného na proteiny Ř pepsin uvolňuje nehemové železo -- vznik komplexů s vit. C Ř redukce Fe 3+ na Fe2+ Ř v žaludku se vstřebávají stopy Fe Ř Absorpce v duodenu a horní části tenkého střeva (jejunum) Ř Uvolní se hem a Fe2+ Ř Ve sliznici přenašeč Fe -- část jde do mitochondrií, zbytek do apoferitinu (+ Fe = transferin)a transferinu Ř Ovlivnění absorpce Ř Î jsou-li vyčerpány zásoby Fe či se Î erytropoéza Ř Je-li Fe nedostatek => î hl. transferinu v plasmě a >>zásoby feritinu a naopak Mikroelementy - železo n Využitelnost Fe: Ř Vyšší z živočišných zdrojů, nižší z rostlinných zdrojů Ř Vstřebatelnost 10 - 30 % n Faktory ovlivňující vstřebávání Fe Ř 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 Ř Využitelnost zvyšuje: * vitamin C - silné redukční činidlo * aminokyseliny a živočišné proteiny * HCl * cukry n Projevy nedostatku: Ř bledost, únava, později anémie Ř zvýšená náchylnost k infekčním onemocněním, zánětlivé koutky, lomivé nehty Ř zažívací obtíže - pravděpodobně atrofií žalud. a střevní sliznice - Fe je důležité pro buněčné dělení q Projevy nadbytku: Ř Toxicita -- krvavé průjmy, zvracení, acidóza, selhání jater a šok Ř Podpora vzniku reaktivních forem kyslíku Ř Delší dobu nadměrný příjem => hemosideróza=> hemochromatóza (pigmentace kůže, poškození pankreatu s DM, cirhóza jater, rakovina jater Mikronutrienty - měď n Běžná forma je Cu 2+ n Doporučovaný denní příjem Ř 2,1 mg/den (30ěg/kg) (EU 1,1mg) (50% absorpce a zbytek se vyloučí stolicí) n Játra -- distribuce mědi, 50-70% je uloženo ve svalech a kostech n Hl.funkce Ř Proteiny vázající měď (metaloproteiny)-- ceruloplazmin a albumin Ř Katalyzátor při tvorbě hemoglobinu Ř Tvorba pigmentu, vlasů n Zdroje mědi z potravin Ř Ústřice, zelená zelenina, ryby, vnitřnosti, ořechy, sušené ovoce, čokoláda n Projevy nedostatku Ř Postižení kardiovaskulárního systému, plic, kostí a chrupavek, krvetvorby, imunitní systém, syntéza lipidů, anémie.... q Projevy nadbytku Ř Toxicita -- GIT potíže, nausea, cirhóza, demence (hromadění Cu v mozku) q Zn soutěží s Cu v transportu a absorpci (podobná konfigurace) Mikronutrienty - zinek n Pouze jako Zn2+ - váže se k proteinům, AMK a vodě n Obsah 2 -- 2,5 g v lidském organismu (55% svaly, 30% kosti, zbytek ostatní tkáně) n Absorpce Ř různé oblasti tenkého střeva Ř ovlivnění absorpce -- vláknina, kys. fytová, vápník n Hl. funkce Ř Součást asi 100 enzymů energetického metabolismu Ř Podílí se na tvorbě inzulinu Ř Spermatogeneze, tvorba testosteronu Ř Hojení zranění Mikronutrienty - zinek n Hlavní zdroje z potravin Ř Maso, cereálie, mořští korýši, ořechy, vejce, mléko Ř Využitelnost zinku vyšší ze živočišných zdrojů n Doporučená dávka zinku Ř 15 mg/den (EU 9,5 mg) n Projevy nedostatku Ř Retardace růstu (dwarfismus) Ř Špatná funkce pohlavních orgánů Ř Poškození kůže, nehtů, vypadávání vlasů Ř Zpomalení procesu hojení ran n Projevy nadbytku Ř Toxicita vzácná, max. používání pozinkovaného nádobí Mikronutrienty - mangan q Hl. funkce Ř Součást mnoha metabolických enzymů Ř Aktivuje metabolismus mědi => mineralizace kostí, fu nervového systému q Zdroje v potravě Ř Ořechy, celozrnné cereálie, čaj, kakao, zelená listová zelenina q Absorpce se zvyšuje při deficitu Fe a naopak q Doporučená denní dávka Ř 2-4 mg (EU1-10 mg) q Nedostatek Mn -- vzácný (opožděný růst, špatná mineralizace kostí Mikronutrienty - jod n 15-25 mg v lidském organismu (75% ve štítné žláze -- vychytává I) n Součástí trijodtyroximu (T3) a tetrajodtyroxinu (T4, tyroxinu) q Hl. funkce Ř Účast na tvorbě T3 a T4 a regulace BM Ř Ovlivňuje fyziologický a duševní vývoj Ř Ovlivňuje růst a vývoj plodu, CNS Ř Energetický metabolismus q Metabolismus Ř V potravě anorganický či součást organických sloučenin Ř Anorganický se uvolňuje a redukuje na jodid Ř Rychle se absorbuje ve střevě Ř Při nižším příjmu I se zvyšuje absorpce Mikronutrienty - jod n Obsah jodu v potravinách Ř Záleží na obsahu v půdě Ř mořské ryby, korýši a řasy Ř Mořská voda, iodidovaná sůl (27 mg jodičnan draselný/kg) Ř Využitelnost jodu závisí na obsahu strumigenů n Doporučená denní dávka Ř 150 ěg (EU 130 ěg) q Nedostatek jodu Ř Zvětšení štítné žlázy -- struma, hypotyreóza Ř kretenismus Mikronutrienty - molybden n Součást nebo aktivátor enzymů (metaloenzymy) n Denní potřeba Ř 0,5 mg n Projevy nedostatku či nadbytku nejsou známy n Zdroje v potravinách Ř Masné výrobky, pšeničné klíčky,oves a čaj Mikronutrienty - selen n V těle se nachází 10 -- 15 mg selenu (0,1 mg/l krve) n Hl. funkce Ř Součást glutathionperoxidázy -- antioxidační enzym -- brání peroxidaci lipidů, poškození buněk, oddaluje stárnutí Ř Působí synergicky s vitaminem E Ř Zamezuje shlukování destiček a tím srážení krve Ř Zlepšuje činnost imunitního systému Ř Inhibuje poškození chromozomů, vznik mutací a tím rakoviny Ř Neutralizuje škodlivé účinky těžkých kovů a jiných tox. látek q Zdroje selenu v potravě Ř Záleží na obsahu v půdě Ř Mořské produkty, maso, chřest q Doporučený denní příjem Ř 55 ěg ženy/70 ěg muži (EU 55 ěg) q Deficit selenu Ř Nemoc Keshan - kardiomyopatie q Nadbytek selenu (2ěg/g potravin) Ř Inhibice růstu, poškození tkání Ř Intoxikace -- nauzea, bolest břicha, únava.... Mikronutrienty - fluor n Obsah v těle 3,5 -- 4 g (většina v kostech -- fluor- hydroxyapatit) n Hl. funkce Ř Stavba kostí a zubů q Doporučený příjem Ř 0,3 - 0,5 mg (1mg) q Zdroje v potravě Ř Pitná voda, mořské ryby, čaj q Nedostatek fluoru Ř Zvýšená kazivost zubů Ř Špatné ukládání Ca do kostí q Nadbytek fluoru Ř Fluoróza Ř Narušená rovnováha ukládání Ca => osteoporóza Mikronutrienty - chrom n Výskyt -- trojmocný a šestimocný n Hl. funkce Ř Stimulace účinku inzulinu Ř Zvýšení glukózové tolerance q Zdroje v potravě Ř Maso, sýry, ořechy, celozrnné obilniny q Denní potřeba Ř 20 - 30 ěg q Nedostatek chromu Ř Snížená glukózová tolerance Ř Opoždění růstu Ř Zvýšená hl. cholesterolu ? Mikronutrienty - kobalt n Součást vitaminu B12 (kyanokobalamin) n Při deficitu Fe vyšší absorbce n Hl. funkce Ř Proces krvetvorby, metabolismus n Zdroje v potravě Ř Maso, vnitřnosti, zelenina, obiloviny q Doporučený denní příjem Ř Odhad denního příjmu 5 -- 10 ěg Stopové prvky n Křemík Ř Kalcifikace a tvorba kostí, tvorba chrupavky a pojivové tkáně, stárnutí n Vanad Ř Regulace mineralizace kostí a zubů n Nikl Ř Synergické působení s kobaltem při krvetvorbě Ř Synergické působení se zinkem při syntéze inzulinu n Cín Ř Podílí se zřejmě na regulaci růstu Stopové prvky n Kadmium Ř Toxický n Arzen Ř Esenciální Ř Při pokusech na zvířatech -- deficit - snížená plodnost, zpomalený vývoj a růst plodu n Hliník Ř Vztah zvýšeného příjmu a Alzheimerova choroba n Bor Ř Nedostatek boru -- narušení metabolismu makromin. látek a vitaminu D3