Nutriție umană și toxicologie - Elementele minerale microelementele

Elementele minerale deşi se găsesc în proporţii relative mici comparativ cu celelalte principii nutritive, au totuşi o importanţă deosebită pentru organism.Din cele peste 100 de elemente minerale, numai 11 ( C, H, O, N, P, S, Na, K, Cl, Ca, Mg) stau la baza structurilor tisulare şi a desfăşurării normale a proceselor metabolice (macroelemente). Alte elemente ( Zn, Fe, Cu, Co, I, F, Cr, Mn, Mo, Se, V) sunt cunoscute de a avea un rol într-unul sau mai multe procese metabolice la animalele superioare, incluzând omul (microelemente).

Toate bioelementele sunt esenţiale pentru că organismul nu le poate sintetiza sau înlocui.

Oligoelementele (Microelementele)

Microelementele cuprind o serie de elemente chimice existente în natură şi care sunt prezente în cantităţi mici în ţesuturile vii. Într-o primă clasificare ele se împart în esenţiale, neesenţiale şi toxice. Cele esenţiale pentru regnul animal, puse în evidenţă până în prezent sunt: Fe, Cu, Cr, Mn, Zn, Co, Ni, St, Si, Se, F şi I.

Se consideră că un oligoelement trebuie să fie prezent în toate ţesuturile sănătoase ale tuturor animalelor. Concentraţia sa de la o specie la alta trebuie să fie relativ constantă; lipsa sa din organism trebuie să provoace aceleaşi anomalii structurale şi funcţionale la toate speciile , iar prin adiţionarea oligoelementului respectiv în hrană sau prin alte mijloace trebuie să prevină sau să suspende aceste efecte.

Fierul (Fe)

Organismul adultului conţine aproximativ 3,5-4 g Fe (50 mg/ kg) pentru bărbaţi şi 2-3 g (35mg/kg) la femei. Aproximativ 20-30% din fierul total se află depozitat sub formă de feritină sau hemosiderină în ficat, splină şi măduva oaselor, iar restul fierului de 75-80% este funcţional din care, 80% se găseşte în hemoglobină, restul în mioglobină şi enzimele celulare care conţin fier.

Absorbţia fierului se face în special în duoden şi prima parte a jejunului, în cantităţi mult mai mici în stomac şi ileon. Factorul esenţial care reglează intensitatea absorbţiei este nevoia de fier a organismului, indiferend de cauza carenţei de fier a organismului, indiferent de cauza carenţei de fier. Cu cât nevoia de fier este mai mare cu atât procentul de fier care se absoarbe este mai crescut.

Fierul in stare bivalentă se absoarbe mai bine decat cel trivalent. Acidul clorhidric are un rol important în absorbţie, îl extrage prin solubilizare din substanţele organice şi facilitează reducerea fierului trivalent existent în alimente în formă bivalentă, absorbabilă.Vitamina C este de asemenea un reducator al fierului şi exercită o acţiune favorabilă asupra absorbţiei.

Fierul adus de carnea de peşte se absoarbe mai bine decât cel de provinienţă vegetală, deoarece este prezent ca fier heminic,sub formă de 〖Fe〗^(2+). Cerealele sunt bogate în fier, dar din această cantitate este absorbit,probabil din cauza prezenţei fitaţilor adăugarea de vegetale verzi, fructe şi carne este valoroasă în promovarea absorbţiei fierului anorganic. Acidul fitic, acidul oxalic,tanilurile,cantităţile exagerate de fosfaţi şi celuloza, scad coeficientul de utilizare al fierului prin formare de compuşi puţini solubili sau prin accelerarea tranzitului.

Fierul circulă în tranzit legat de o beta-globulină,denumită transferina (siderofilina). Încorporarea fierului în transferină implică transformarea fierului bivalent în fier trivalnt,proces catalizat de ceruloplasmina. Concentraţia fierului plasmatic este cuprinsă între 100-140µg/100 ml la barbaţi şi 80-120µg/100 ml la femei.

Rolul fierului în nutriţie

Fierul deţine două funcţii principale în fiziologia umană:

În primul rând cei 4 atomi de fier din molecula hemoglobine se combină cu〖 O〗_2, în cantităţi variabile după presiunea gazului,deci este un purtător al acestuia din atmosferă spre ţesuturi,iar O_2 ataşat la atomii de fier din mioglobină este depozitat în muşchi.

În al doilea rând fierul feric şi feros, prezent în citocromi, realizează schimb de electroni〖Fe〗^(2+)↔〖Fe〗^(3+)+e^-,ceea ce este parte esenţiala a procesului de oxidare a multor substaţte, în metabolismul intermediar, şi în reducerile necesare în sinteza unor molecule.

Organismul face economie de fier, pierzând cantităţi mici de urină, fecale, piele. Zincul se foloseşte pentru sinteza hemoglobinei aproximativ 20 mg fier.Fierul eliminat din organism (descuamări ale tractului digestiv şi urinar) este de aproximativ 1mg. Depozitul tisular se menţine relativ constant, sub formă de feritină.

Necesităţile de fier

Având în vedere că se absorb în medie numai 1% din cantităţile de fier existente în alimente, raţiile zilnice trebuie să fie de 10 ori mai mare decât necesităţile zilnice rezultate în urma pierderilor de fier sau a cantităţilor reţinute pentru procesele anabolice, predominante în perioada de creştere şi sarcină.

Raţiile recomandate sunt:

7-12 mg la copil,

13-18 mg la adolescent,

10-15 mg la barbţti, 15-25 mg la femei,

20-40 mg la femei în ultimele luni de sarcină.

Carenţa de fier se manifesta clinic prin anemie hipocromă,microcitară.

Nivelul hemoglobinemiei este cel mai utilizat indicator.

Surse alimentare de fier

Dieta celor mai multor persoane asigură 10-14 mg de Fe/zi. Carnea, produsele din carne, cerealele, vegetalele şi fructele toate conţin fier, dar cantităţile variază în diferite probe. Aceasta se datorează, în parte, conţinutului în fier a solului,care variază mult. Aportul mai redus apare prin diete compuse în principal din cereale rafonate,zahăr şi grăsimi. Laptele este o sursa săracă de fier şi, în primele luni, nou-născutul recurge la depozitele de fier din ficat,acumulate înainte de naştere.

Piederile de fier din alimente cresc dacă acestea sunt tăiate în bucăţi mici înainte de fierbere sau dacă se foloseşte la fierbere apă în exces.

Aportul de fier prin intermediul fructelor creşte dacă pe lângă suc se foloseşte şi pulpă acestora. De asemenea prin fierberea cartofilor necurăţaţi, prin folosirea sosului de carne rezultat din pregătirea culinară creşte cantitatea de fier introdusă în organism. Ca agent de îmbogaţire în fier se foloseşte, de cele mai multe ori, sulfatul feros. Mai recent, s-a folosit fier metalic în particule foarte mici.