Микроэлементы для усвоения витаминов

Минералы. Особенности усвоения, безопасность

По материалам книги «Основы нутрициологии», авторы: Дружинин П.В. РУДН. Новиков Л.Ф. РУДН. Лысиков Ю.А. НИИ Питания РАМН

О макро- и микроэлементах написано и сказано очень много. В то же время, имеются существенные пробелы в наших знаниях об этом, пожалуй, самом многочисленном и важном классе пищевых веществ

Многие элементы в качестве «строительного материала» входят в состав костного матрикса или образуют органическую основу тканей, клеток и клеточных мембран. Некоторые из элементов как электролиты входят в состав жидкой среды клеток, межклеточной жидкости, сыворотки крови.

Одновременно те же элементы могут участвовать в многочисленных процессах регуляции и обмена веществ, являясь составной частью ферментов, гормонов, медиаторов, субстратов и продуктов обмена, всего того, что движет и движется в нашем организме.

О важности проблемы обмена макро- и микроэлементов можно судить хотя бы по тому, что до сих пор миллионы людей в нашей стране и несколько миллиардов людей на Земле испытывают существенный дефицит йода, железа, цинка, кальция, селена, магния и многих других элементов.

Остеопороз (глубокий дефицит кальция), хроническая анемия (дефицит железа), йододефицитные состояния и заболевания являются одними из ключевых проблем современной медицины.

Недостаток макро и микроэлементов не всегда связан с неправильным, нерациональным или дефицитным по элементам питанием. Как показывают клинические исследования, каждому человеку присущи свои индивидуальные физиологические потребности в тех или иных элементах.

Содержание макро и микроэлементов в организме человека

Функциональная и физиологическая классификация элементов

Биодоступность элементов

Всасывание элементов в желудочно-кишечном тракте при их поступлении в составе пищи является важнейшим вопросом, который позволяет понять очень многое в обмене элементов в организме. Известно, что всасывание разных элементов различается весьма существенно. Все элементы, с учетом коэффициента всасывания можно разделить на 4 основные группы:

Существует большая группа элементов, которые всасываются почти на 100% или около этого: фосфор, сера, калий, натрий, хлор, фтор, рубидий, бром, йод, бор, мышьяк, молибден, германий. Достаточно хорошо всасываются структурные и почти все макроэлементы, за исключением кальция (0,3). Всасывание Са колеблется от 0,12 до 0,67 (за эталон принимают 0,3).

Ко второй группе можно отнести элементы, средний коэффициент всасывания которых составляет 0,25-0,50 (25-50%): селен, кальций, магний, цинк, кремний, стронций, медь, ртуть, кобальт.

К третьей группе относятся элементы, для которых характерно низкое всасывание, средний коэффициент всасывания составляет 0,1-0,2 (10-20%): олово, свинец, кадмий, железо, марганец, золото, хром, сурьма.

Знание такого показателя, как средний уровень всасывания, позволяет понять очень многие свойства и объяснить многие физиологические эффекты макро- и микроэлементов. Для тех из элементов, которые очень хорошо (на 80-100%) всасываются в ЖКТ, не возникает проблемы дефицитов (за исключением йода и фтора). К таким элементам можно отнести хлор, натрий, калий, бром, фтор, йод, фосфор, серу, молибден, а также токсичные — бор и мышьяк.

К числу элементов, обладающих умеренным всасыванием (30%) относятся такие известные макро- и микроэлементы, как кальций и магний. Еще хуже всасываются (около 10%) железо, марганец и хром. Вот почему в медицине хорошо известны такие заболевания, как остеопороз, связанный с дефицитом не только кальция, но и магния, и анемия, как правило, связанная с дефицитом железа. По этой же причине хорошо известны клинические формы дефицита цинка, меди, марганца и хрома.

Всасывание элементов в ЖКТ является величиной непостоянной и мо­жет меняться под воздействием как внешних причин, связанных с питанием, так и внутренних факторов. Организм весьма эффективно регулирует и контролирует всасывание различных элементов. При недостатке того или иного элементов в организме его всасывание возрастает, а при избытке — снижается.

При снижении содержания кальция в организме его всасывание может увеличиваться с 13 до 33 % (почти в 3 раза). Всасывание подавляющего большинства макро- и микроэлементов осуществляется с помощью белков-переносчиков (известны кальций-связывающий белок, цинк-связывающий белок и другие).

На всасывание активно влияют другие пищевые вещества, которые могут усиливать всасывание или, напротив, его тормозить. Всасывание магния составляет в среднем 30%. При рационе с высоким содержанием белка всасывание увеличивается до 40%, оно также возрастает под влиянием витамина D, кальция, алкоголя, антибиотиков и гормона роста.

Всасывание кальция усиливают белки (лизин, аргинин), витамин D, фосфаты, лактоза, гормон роста. Снижается всасывание кальция под воздействием жиров, алкоголя, фитиновой кислоты (злаки).

Дефицит элементов

Недостаточность элементов в организме — это всегда системное состояние, которое касается многих органов и систем организма, поскольку каждый из элементов присутствует и участвует в работе практически каждого органа или клетки.

Поэтому недостаточность даже одного элемента может проявляться системными нарушениями, но на первый план всегда будет выходить наиболее слабое звено. С одной стороны, появление клинических признаков дефицита макро- и микроэлементов помогает нам выявить причину заболевания, но, с другой стороны, мы всегда должны иметь в виду, что патологический процесс, связанный с дефицитом элементов, гораздо шире и касается нарушений работы и других органов и систем организма.

Клинические проявления дефицита элементов

Таким образом, дефициты элементов могут проявляться очень широким спектром нарушений обмена веществ и часто ведут к возникновению вполне определенных синдромов и заболеваний. Все эти признаки дефицита облегчают нам выявление таких дефицитов, что дает возможность использовать препараты макро- и микроэлементов для их коррекции.

Среди элементов, дефицит которых носит повсеместный характер, ВОЗ выделяет три наиболее значимых: йод, железо и цинк, а также 6 эссенциальных элементов: кобальт, марганец, медь, молибден, селен и хром.

Основными внешними причинами дефицита макро- и микроэлементов являются:

1. НЕДОСТАТОЧНОЕ ПО ОБЪЕМУ ПИТАНИЕ
2. НЕКАЧЕСТВЕННОЕ, НЕСБАЛАНСИРОВАННОЕ ПИТАНИЕ, СО СНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ
З. РЕЛИГИОЗНЫЕ ЗАПРЕТЫ, ПОСТ, ВЕГЕТАРИАНСТВО
4. ПРИРОДНЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ — НИЗКАЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОЧВ МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ

Однако гораздо более важными являются эндогенные причины дефицита элементов:

1. НАРУШЕНИЕ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ И ВСАСЫ­ВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
2. НАРУШЕНИЕ УТИЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ
З. АНТАГОНИЗМ ЭЛЕМЕНТОВ
4. ПОВЫШЕННОЕ ВЫВЕДЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ С МОЧОЙ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДИУРЕЗА, ПРИЕМ ДИУРЕТИКОВ
5. ПРИЕМ СЛАБИТЕЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ, УСИЛИВАЮЩИХ ПОТЕРЮ ЭЛЕМЕНТОВ С КАЛОМ
6. ПРИЕМ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, НАРУШАЮЩИХ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И МЕТАБОЛИЗМ ЭЛЕМЕНТОВ
7. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА ЭЛЕМЕНТОВ
8. УВЕЛИЧЕННАЯ ПОТЕРЯ И ПОВЫШЕННАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ЭЛЕМЕНТАХ, СВЯЗАННЫЕ С БОЛЕЗНЬЮ, ПОВЫШЕННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
9. ПЕРИОД ИНТЕНСИВНОГО РОСТА, БЕРЕМЕННОСТЬ, ЛАКТАЦИЯ
10. ПОЖИЛОЙ ВОЗРАСТ — УМЕНЬШЕНИЕ УСВОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

Вместе с тем, не следует забывать, что использование препаратов, в которые входят различные элементы, бессистемно и в большом количестве чревато очень серьезными негативными последствиями, так как можно перегрузить организм теми или иными элементами, а такая перегрузка представляет еще большую опасность, чем дефицит элементов.

То же касается использования продуктов питания, обогащенных различными микроэлементами, прежде всего, такими, которые быстро усваиваются организмом, например, йодом. Во многих регионах страны с продуктами питания в организм может поступать избыточное количество железа, меди, никеля, фтора, стронция, и особенно тяжелых металлов, которые могут вызвать нарушения работы органов и систем организма или заболевания.

Всегда необходимо помнить, что избыточное потребление макро- и микроэлементов представляет опасность для организма! Поэтому при использовании препаратов, которые содержат макро- и микроэлементы необходимо строго следовать имеющимся инструкциям и рекомендациям по применению!

Продукты — источники макро- и микроэлементов

Несмотря на развитие медицины, появление широкой гаммы различных элементных препаратов, развитие индустрии БАД, основными источниками макро- и микроэлементов для нас должны служить продукты питания. Рациональное и сбалансированное питание, разнообразное по своему составу гарантирует каждому из нас приемлемую (но далеко не оптимальную) обеспеченность основными макро- и микроэлементами на протяжении всего года. В основе пирамиды здоровья должно лежать питание. Разумно используя различные пищевые продукты мы можем получать основное количество необходимых нам макро- и микроэлементов.

Нормы адекватного уровня потребления макро- и микроэлементов и предельно допустимый уровень потребления

Обратим внимание, что существующие «нормы адекватного потребления» элементов совершенно не учитывают всасывание их в желудочно-кишечном тракте. А оно может колебаться в очень широких пределах: от 2% (ванадий) до 100% (бор, германий, йод, калий, литий, фтор). В этом случае, большая часть вводимых с БАД или в составе витаминно-минеральных комплексов макро- и микроэлементов, будет усваиваться в соответствии со средними значениями коэффициента всасывания (а они колеблются от 5 до 50%), и организм будет получать заведомо более низкое количество элементов.

Нормативы суточной потребности для макро и микроэлементов касаются не только взрослого человека, они разработаны для всех основных возрастных групп.

Рекомендуемая суточная потребность в основных макро-и микроэлементах (Goodman, Gilman’s, 2002)

Еще раз подчеркнем, что физиологическая потребность в макро- и микроэлементах носит индивидуальный характер и является величиной переменной. Она изменяется в зависимости от физиологического состояния организма, уровня физической активности и состояния здоровья. При этом могут увеличиваться или уменьшаться расход и потери элементов, что требует постоянной коррекции их поступления в организм человека с пищей.

Тактика и правила приема препаратов элементов

Препараты макро- и микроэлементов можно разделить на несколько категорий, которые различаются по своему составу, а, следовательно, по способности усваиваться в желудочно-кишечном тракте, вступать во взаимодействие с другими препаратами, по своей безопасности и эффективности.

Препараты «первого поколения» были по преимуществу неорганическими соединениями типа сульфата железа, окиси цинка, сульфата меди, окиси магния, сульфата марганца, хлорида хрома и др.

Многие из них отличаются очень низкой всасывающей способностью, как, например окись марганца (5%) или хлорид хрома. Однако усвояемость даже современных форм соединений хрома (пиколинат хрома, аминокислотный комплекс с хромом) остается низкой — не более 1,5-3,0%. Но и природные соединения хрома, поступающие с пищей, также всасываются на 5-10%. Основными недостатками элементных препаратов первого поколения являлось низкая усвояемость, появление привкуса металла во рту, тошнота.

В последние годы появились препараты «второго поколения», в которых элементы находятся в виде органических солей, комплексов с аминокислотами (лактат магния, аспарагинат цинка, селенометионин, и селеноцистеин, пиколинат хрома и лактат железа и др.). Эти формы элементов отличает более высокий уровень усвояемости, но он не выходит за пределы средних значений всасывания.

Правила назначение препаратов, которые содержат макро- и микроэлементы, которые представляет подавляющее большинство производителей, обычно носят очень общий характер. При этом не учитываются возможные потери элементов при их всасывании в желудочно-кишечном тракте или на уровне утилизации в организме. А такие потери могут быть очень большими при неумелом приеме препаратов или при увеличении количества вводимых элементов за счет высоких разовых дозировок.

Основная ошибка при назначении витаминов и микроэлементов заключается в том, что чем выше разовая концентрация этих веществ в составе пре­парата, тем выше будут их потери при всасывании и утилизации в организме. Тем более, если в состав препарата входят легко усвояемые формы, которые очень быстро всасываются и поступают во внутреннюю среду организма.

Кроме того, полностью игнорируется фактор обычного питания, с помощью которого каждый из нас восполняет потери не только основных пищевых веществ (белков, жиров и углеводов), но и витаминов, макро- и микроэлементов и других минорных составляющих нашей пищи.

Поэтому для оптимизации усвоения макро и микроэлементов следует выполнять определенные условия:

• Необходимо, чтобы прием комплексов содержащих макро и микроэлементы всегда был соотнесен с повседневным питанием, чтобы избежать перегрузки организма отдельными элементами, которые могут в достаточном количестве присутствовать в питании.
• Не следует вводить в организм сразу всю суточную дозу рекомендуемых элементов, так как это уменьшает их усвоение и утилизацию. Необходимо вводить препараты за несколько приемов.
• Рекомендуется принимать минеральные комплексы или препараты, в которые входят макро- и микроэлементы вместе с пищей. Такой способ назначения препаратов, хотя и может замедлить всасывание входящих в его состав макро- и микроэлементов, но существенно повышает их конечная биодоступность, так как уменьшаются возможные потери при утилизации элементов в организме. При приеме препаратов вместе с пищей существенно снижается антагонизм отдельных элементов.
• Для того чтобы избежать антагонизма отдельных элементов, необходимо дополнительно принимать те элементы, в отношении которых существует антагонизм.
• Разные группы макро- и микроэлементов следует принимать учитывая физиологические закономерности их поведения и организме коэффициента всасывания и скорость накопления.
• Необходимо учитывать сезонные колебания содержании элементов в организме человека.
• Необходимо принимать во внимание возрастные изменения содержания элементов в организме человека и особенности их усвоения у людей разного возраста, корректируя дозировку элементов
• Принимать элементы необходимо только на основании медицинских показаний или расчетов фактическою питания (в этом случае можно выявить возможный дефицит тех или иных элементов), а не наобум, следуя поговорке, что «кашу маслом не испортишь». Кашу может быть, мы и не испортим, но будет ли избыточный прием макро и микроэлементов полезен для ЗДОРОВЬЯ?
• При назначении препаратов макро и микроэлементов необходимо строго следовать рекомендациям и дозировкам, ни в коем случае не завышая установленные дозы.

Источник