» Биологическое значение кальция: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Биологическое значение кальция: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Биологическое значение кальция: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Содержание

Реферат по химии на тему: Медико-биологическое значение кальция.

1. Кальций в организме человека.

Кальций (Са, Calcium) — самый распространенный неорганический элемент в организме человека, его общее содержание около 1,4% (1000 г на 70 кг массы тела). Кальций относится к макроэлементам. Он содержится в каждой клетке человеческого организма. В организме кальций распределен неравномерно. Основная масса кальция имеющегося в организме находится в костях и зубах (примерно 99%). Фракция внекостного кальция, составляет всего 1% от его общего содержания в организме, но является очень важной составляющей частью. Так как кальций непосредственно участвует в самых сложных процессах, например, таких, как свертываемость крови; регуляция внутриклеточных процессов; регуляция проницаемости клеточных мембран; регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений; поддержание стабильной сердечной деятельности; формирование костной ткани, минерализация зубов.

Неорганический элемент кальций поступает в организм человека с пищей, усвоение кальция происходит в кишечнике, обмен в костях. Из организма кальций выводят почки. Равновесие этих процессов обеспечивает постоянство содержания кальция в крови. Выведение и усвоение кальция находится под контролем гормонов (паратгормон и др.) и кальцитриола — витамина D3. Для того, чтобы происходило усвоение кальция, в организме должно быть достаточно витамина Д. Норма кальция Са в крови: 2,15 — 2,50 ммоль/л. Рекомендуемая Дневная Норма Потребления (РНП) кальция для взрослых — 800 — 1.200 мг. В среднем взрослый человек в сутки должен потреблять 1 г кальция, хотя потребность в кальции составляет только 0,5 г. Кальций, вводимый с пищей, только на 50% всасывается в кишечнике. Сравнительно плохое всасывание является следствием образования в желудочно-кишечном тракте труднорастворимых фосфата кальция Са3(РO4)2 и кальциевых солей жирных кислот.

За сутки из кишечника всасывается примерно 1 грамм кальция и только 1/3 от этого количества усваивается тканями организма. Столько же — 1грамм кальция — ежесуточно теряется с мочой и калом. В межклеточных жидкостях содержится тоже в среднем 1 грамм кальция. Значит, за одни сутки полностью обновляется весь внеклеточный кальций организма. У взрослого здорового человека в возрасте до 40 лет все процессы минерализации и резорбции костной ткани находятся в равновесии. У детей до окончательного окостенения наблюдается положительный кальциевый баланс. После 40-летнего возраста — отрицательный баланс кальция.

2. Кальций в биохимии костной ткани.

Костная ткань — это особый вид соединительной ткани. Костная ткань имеет особенности строения, которые не встречаются в других видах соединительной ткани. В ней преобладает межклеточное вещество, содержащее большое количество минеральных компонентов, главным образом — солей кальция. Основные особенности кости — твердость, упругость, механическая прочность. В компактном веществе кости большая часть минеральных веществ представлена гидроксилапатитом (рис. 1) и аморфным фосфатом кальция.

рис. 1

Кроме них встречаются карбонаты, фториды, гидроксиды и значительное количество цитрата кальция. Химический состав костной ткани (в%%):

20% — органический компонент, 70% — минеральные вещества, 10% — вода. Губчатое вещество: 35-40% — минеральных веществ, до 50% — органические соединения, содержание воды — 10%.
Особенность минерального компонента в том, что фактическое соотношение кальций/фосфор равно 1,5, хотя расчетное соотношение должно быть 1,67. Это позволяет кости легко связывать или отдавать ионы фосфата, поэтому кость — это депо для минералов, особенно для кальция.

Важный компонент органического матрикса — кальций-связывающий белок. Он состоит из 49 аминокислот, содержит 3 остатка гамма-карбоксиглутаминовой кислоты. Функция кальций-связывающего белка — регуляция связывания кальция в костях и зубах. Основной белок костной ткани — коллаген, который содержится в количестве 15% — в компактном веществе, 24% — в губчатом веществе. Количество неколлагеновых белков составляет от 5 до 8%. В основном это белки- гликопротеины и белково-углеводные комплексы — протеогликаны. Костный коллаген — коллаген типа 1 — в нем больше, чем в других видах коллагена, содержится оксипролина, лизина и оксилизина, отрицательно заряженных аминокислот, с остатками серина связано много фосфата, поэтому костный коллаген — это фосфопротеин. Благодаря своим особенностям костный коллаген принимает активное участие в минерализации костной ткани. В зрелом организме процессы минерализации и резорбция кости находятся в состоянии динамического равновесия. Минерализация — это формирование кристаллических структур минеральных солей костной ткани. Активное участие в минерализации принимают остеобласты. Для минерализации требуется много энергии ( в форме АТФ ). Можно выделить два основных этапа минерализации.
Этапы минерализации костной ткани
1-й этап: остеобласты начинают синтезировать костный коллаген, который содержит фосфаты и формирует хондроитинсульфаты. Костный коллаген является матрицей для процесса минерализации. Особенностью процесса минерализации является пересыщение среды ионами кальция и фосфора. На 1 этапе минерализации кальций и фосфор связываются с костным коллагеном. Обязательный участник процесса — сложные липиды.  
2-й этап — в зоне минерализации усиливаются окислительные процессы, распадается гликоген, синтезируется необходимое количество АТФ. Кроме того, в остеобластах увеличивается количество цитрата, необходимого для синтеза аморфного фосфата кальция. Одновременно из лизосом остеобластов выделяются кислые гидролазы, которые взаимодействуют с белками органического компонента и приводят к образованию ионов аммония и гидроксид-ионов, которые соединены с фосфатом. Так формируются ядра кристаллизации. Ионы кальция и фосфора, которые были связаны с белково-углеводным комплексом, переходят в растворимое состояние и формируют кристаллы гидроксилапатита. По мере роста кристаллы гидроксилапатита вытесняют протеогликаны и даже воду до такой степени, что плотная ткань становится практически обезвоженной. Ингибитор процесса минерализации — неорганический пирофосфат. Его накопление в кости может препятствовать росту кристаллов. Чтобы этого не происходило, в остеобластах есть щелочная фосфатаза, которая расщепляет пирофосфат на два фосфатных остатка. При нарушении процессов минерализации — например, при заболевании оссифицирующим миозитом — кристаллы гидроксиапатита могут появлятся в сухожилиях, связках, стенках сосудов. Вместо кальция в костную ткань могут включаться другие элементы — стронций, магний, железо, уран и т.д. После формирования гидроксилапатита такое включение уже не происходит. На поверхности кристаллов может накапливаться много натрия в форме цитрата натрия. Кость выполняет функции лабильного (изменчивого) депо натрия, который выделяется из кости при ацидозе и, наоборот, при избытке поступления натрия с пищей, чтобы предотвратить алкалоз — натрий депонируется в кости. В ходе роста и развития организма количество аморфного фосфата кальция уменьшается, потому что кальций связывается с гидроксилапатитом.

3. Кальций в биохимии тканей зуба.

Твердые ткани зуба — к ним относят эмаль ( в коронке зуба), дентин и цемент ( на поверхности корня). В отличие от других видов костной ткани, ткани зуба еще более минерализованы. Рис.2
рис.2
 

Эмаль содержит гидроксилапатит, фторапатит, фторид кальция. Соотношение кальций/фосфор в эмали равно 1,75, поэтому эмаль еще более минерализирована, чем кость. С возрастом это соотношение доходит до 2,09. Органическое вещество эмали образуют в основном белки — амелогенины. Основная функция этих белков — формирование нерастворимой органической матрицы эмали, которая затем минерализируется благодаря особому кальций-связывающему белку эмали. В состав эмали также могут входить глюкозаминогликаны и цитрат. Особенности метаболизма эмали — это крайне низкая скорость обмена. Обмен ионами возможен со стороны полости рта — через слюну. Дентин в отличие от эмали содержит много сиалопротеинов (это неколлагеновые белки). По степени минерализации дентин аналогичен компактному веществу костной ткани. Минеральный компонент — гидроксилапатит, в котором чаще, чем в кости, обнаруживается магний.

Цемент еще менее минерализован, чем дентин. Здесь больше воды и протеогликанов. Клеточные элементы — цементобласты.  

4. Кальций в крови.

Концентрация ионов кальция в плазме крови поддерживается очень точно на уровне 9-11мг% и у здорового человека редко колеблется больше чем на 0,5мг% выше или нормального уровня, являясь одним из наиболее точно регулируемых факторов внутренней среды. Узкие границы, в пределах которых колеблется содержание кальция в крови, обусловлены взаимодействием двух гормонов – паратгормона и тирокальцитонина. Падение уровня кальция в крови приводит к усилению внутренней секреции околощитовидных желез, что сопровождается увеличением поступления кальция в кровь из его костных депо. Наоборот, повышение содержания этого электролита в крови угнетает выделение паратгормона и усиливает образование тирокальцитонина из парафолликулярных клеток щитовидной железы, в результате чего снижается количество кальция в крови. У человека при недостаточной внутрисекреторной функции околощитовидных желез развивается гипопаратериоз с падением уровня кальция в крови. Это вызывает резкое повышение возбудимости центральной нервной системы, что сопровождается приступами судорог и может привести к смерти. Гиперфункция околощитовидных желез вызывает увеличение содержания кальция в крови и уменьшение неорганического фосфата, что сопровождается разрушением костной ткани (остеопороз), слабостью в мышцах и болями в конечностях.

На рисунке продемонстрировано, что кальций в крови содержится в 3 формах (фракциях). Около 50% кальция (физиологически неактивный) находится в связанном состоянии с белками сыворотки, главным образом с альбуминами (до 80% этой фракции). Примерно 5-10% кальция находится в комплексе с анионами, в частности бикарбонатом, лактатом, нитратом, фосфатом и др. , а оставшаяся часть присутствует в крови в свободном, или ионизированном, состоянии. Именно ионизированный кальций физиологически активен, но методами, используемыми в клинических лабораториях, определяют сразу все 3 фракции кальция, т.е. его общее содержание в крови. Нормальная концентрация общего и ионизированного кальция в сыворотке крови представлена ниже. Содержание общего и ионизированного кальция измеряют в миллиграммах на литр (мг/л) или в миллимолях на литр (мМ/л).

Рисунок. Три фракции кальция в крови. Слева — нормальное распределение кальция, справа — распределение кальция при гипоальбуминемии.

Нормальная концентрация кальция в сыворотке крови:

Общий кальций = 85-102 мг/л, или 2,1—2,5 мМ/л.

Ионизированный кальций = 48-72 мг/л, или 1,1—1,3 мМ/л. (физиологически активная часть кальция крови)
Все физиологические эффекты кальция (участие в мышечном сокращении, в механизмах секреции гормонов, рецепторных процессах, в механизмах клеточного деления и др.) осуществляются его ионизированной формой (Ca++). Свободный кальций составляет от 43% до 50% общего кальция. Его концентрация варьирует в течение суток: минимальная концентрация в 20 ч, максимальная в 2 — 4 часа ночи. Уровень ионизированного кальция поддерживается паратгормоном, кальцитонином, активной формой витамина Д3. Продукция этих гормонов, в свою очередь, зависит от уровня Ca++. На его концентрацию в крови влияют многие факторы — белки, магний (необходимо обязательно исследовать концентрацию магния, если обнаруживается гипокальциемия!). Очень важным является кислотно-основное состояние (КОС): алкалоз увеличивает связывание и снижает концентрацию, а ацидоз, напротив, снижает связывание и увеличивает концентрацию ионизированного кальция в крови. Определение свободного кальция позволяет более точно оценить состояние кальциевого обмена, особенно у пациентов, подвергающихся хирургическим вмешательствам, реанимации, получающих гепарин, бикарбонаты, препараты кальция и магнезии. Определение ионизированного кальция более информативно, по сравнению с исследованием общего кальция, для диагностики гиперкальциемических состояний, в частности при первичном гиперпаратиреоидизме (для которого характерно повышение в крови концентрации свободного кальция и неизмененный уровень общего кальция), у больных с онкопатологией, у пациентов, находящихся на диализе. Во время беременности содержание общего кальция сыворотки уменьшается параллельно снижению концентрации альбумина, хотя уровень свободного кальция остается в пределах нормы. Содержание свободного и общего кальция у плода несколько повышено, оно снижается в течение нескольких дней после родов, а затем вскоре возрастает до значений несколько более высоких, чем у взрослых. Значение ионизированного кальция, при котором возможно возникновение тетании и судорог: < 0,8 ммоль/л; критический уровень, угрожающий жизни: < 0,7 ммоль/л (по некоторым данным < 0,5 ммоль/л).

5. Определение содержания кальция в организме.

 Самый простой способ оценить содержание кальция — сделать анализ кальция — сдать биохимический анализ крови на микроэлементный состав. Анализ кальция назначается для диагностики остеопороза, при боли в костях, заболеваниях мышц, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы, онкологических заболеваниях. Определение кальция в крови назначается и при подготовке к оперативному вмешательству.

Повышение уровня кальция в крови: переизбыток кальция или гиперкальцемия могут вызываться следующими нарушениями в организме человека:

  • повышенная функция паращитовидных желез (первичный гиперпаратиреоз)

  • злокачественные опухоли с поражением костей (метастазы, миелома, лейкозы)

  • саркоидоз

  • избыток витамина Д

  • обезвоживание

  • тиреотоксикоз

  • туберкулез позвоночника

  • острая почечная недостаточность.

Понижение уровня кальция в крови: нехватка кальция может быть связана и применением медицинских препаратов — противоопухолевых и противосудорожных средств. Дефицит кальция в организме проявляется судорогами мышц, нервозностью, бессонницей и другими нарушениями в организме.

  • рахит (дефицит витамина D)

  • остеопороз

  • остеомаляция

  • снижение функции щитовидной железы

  • хроническая почечная недостаточность

  • дефицит магния

  • панкреатит

  • механическая желтуха, печеночная недостаточность

  • кахексия.

Для определения содержания общего кальция сыворотки крови в настоящее время используют прямые методы:

1. Колориметрические с глиоксаль бис 2 оксианилом (ГБОА), с о крезол­фталеин­комплексоном (о КФК), с мурексидом, с метилтимоловым синим.

2. Комплексонометрические, сводятся к прямому титрованию разведенной сыворотки комплексоновым раствором при подходящих pH среды и индикаторе.

3. Флюорометрические методы.

4. Атомно абсорбционная и эмиссионная пламенная фотометрия.

5. Электрохимические методы, в которых с помощью ионселективного электрода определяется ионизированный (физиологически активный) кальций, который лучше отражает метаболизм кальция и во многих физиологических и патологических ситуациях представляет особый интерес.

В качестве унифицированного в настоящее время принят метод с о крезол­фталеин­комплексоном.

5. Участие кальция в свёртывании крови.

Вследствие разрушения тканевых клеток и активации тромбоцитов высвобождаются белки фосфолипопротеины, которые вместе с факторами плазмы, а также ионами Ca образуют ферментный комплекс, который активирует протромбин. Если процесс свёртывания начинается под действием фосфолипопротеинов, выделяемых из клеток повреждённых сосудов или соединительной ткани, речь идёт о внешней системе свёртывания крови; если же инициация происходит под влиянием факторов свёртывания, присутствующих в плазме, используют термин внутренняя система свёртывания. Обе эти системы дополняют друг друга.

В процессе адгезии форма тромбоцитов меняется — они становятся округлыми клетками с шиповидными отростками. Под влиянием АДФ и адреналина способность тромбоцитов к агрегации повышается. При этом из них выделяются серотонин, катехоламины и ряд других веществ. Под их влиянием происходит сужение просвета повреждённых сосудов, возникает функциональная ишемия. В конечном итоге сосуды перекрываются массой тромбоцитов, прилипших к краям коллагеновых волокон по краям раны.

На этой стадии гемостаза под действием тканевого тромбопластина образуется тромбин. Именно он инициирует необратимую агрегацию тромбоцитов. Реагируя со специфическими рецепторами в мембране тромбоцитов, тромбин вызывает фосфорилирование внутриклеточных белков и высвобождение ионов Ca.

В нормальном состоянии кровь — легкотекучая жидкость, имеющая вязкость, близкую к вязкости воды. В крови растворено множество веществ, из которых в процессе свёртывания более всего важны белок фибриноген, протромбин и ионы кальция. Процесс свёртывания крови реализуется многоэтапным взаимодействием на фосфолипидных мембранах плазменных белков, называемых «факторами свёртывания крови». В состав этих факторов входят проферменты, превращающиеся после активации в протеолитические ферменты; белки, не обладающие ферментными свойствами, но необходимые для фиксации на мембранах и взаимодействия между собой ферментных факторов. После повреждения стенок сосудов в кровь попадает тканевый тромбопластин, который запускает механизм свёртывания крови. Он может активироваться и иными причинами, являясь универсальным активатором всего процесса. При наличии в крови ионов кальция происходит полимеризация растворимого фибриногена и образование бесструктурной сети волокон нерастворимого фибрина. Начиная с этого момента в этих нитях начинают фильтроваться форменные элементы крови, создавая дополнительную жёсткость всей системе, и через некоторое время образуя тромб, который закупоривает место разрыва, с одной стороны, предотвращая потерю крови, а с другой — блокируя поступление в кровь внешних веществ и микроорганизмов. На свёртывание крови влияет множество условий. Например, катионы ускоряют процесс, а анионы — замедляют. Кроме того, существуют вещества как полностью блокирующие свёртывание крови, так и активирующие его. Врождённые нарушения системы свёртывания крови называют гемофилией.

6. Содержание кальция в продуктах питания

Кальций  — самое дефицитное минеральное вещество в организме человека. Для восполнения суточной нормы кальция человек должен употреблять в пищу содержащие кальций продукты питания. Главные источники кальция — творог, молоко, молочные продукты, сыры, соевые, бобы, сардины, лосось, арахис, грецкие орехи, семечки подсолнуха, зеленые овощи (брокколи, сельдерей, петрушка, капуста), чеснок, редька, репчатый лук, толокно, урюк и курага, яблоки, сушеные персики, груши, сладкий миндаль, яичный желток. Самым легкоусвояемым является кальций молока и молочных продуктов (за исключением сливочного масла) в сочетании с овощами и фруктами. Для удовлетворения суточной потребности достаточно 0,5 л молока или 100 г сыра. Кстати, молоко не только является прекрасным источником кальция, но и способствует усвоению кальция, содержащегося в других продуктах. Очень важным для усвоения кальция является присутствие в рационе витамина D, который нейтрализует действие различных антикальцирующих веществ и является регулятором фосфорно-кальциевого обмена. Важно отметить, что действие кальция в продуктах, богатых кальцием, может быть нейтрализовано определенными продуктами питания. Антагонисты кальция — щавелевая кислота (содержится в  щавеле, шпинате), затрудняется утилизация кальция пищей, богатой жирами, фитиновой кислотой (содержится в зернах, больше всего в ржаном хлебе). «Врагами» кальция также являются тростниковый сахар, шоколад и какао. Прежде всего, следует отметить, что кальций теряется при термической обработке (например, при варке овощей — 25%). Потери кальция будут незначительны, если вода, в которой варились овощи, идет в употребление.

Кальций, его биологическая роль, значение для здоровья кожи. Источники кальция

Кальций- это металл серебристо-серого цвета, крайне неустойчивый во внешней среде и поэтому в чистом виде не встречаемый. На воздухе быстро превращается в гидроксид и карбонат кальция (известняк). Химический элемент кальций находится в главной подгруппе второй группы четвёртого периода таблицы Менделеева, обозначается символом Ca (лат. Calcium). Получил название от латинского слова 

calx, что означает «известь», впервые выделен в 1808 году.

В природе около 385 минералов  содержат соединения кальция. Этот элемент занимает пятое место по распространенности в земной коре после кислорода, кремния, алюминия и железа , составляя 3,25 % массы земной коры.

Для организма человека кальций является макроэлементом , то есть биологически значимым элементом, содержащимся в относительно высокой концентрации. Общее его содержание в организме составляет 1000–1800 г, из которых 98% приходится на  костную ткань.(1)

Ион кальция (Са2+) играет важнейшую роль в физиологии клетки и всего организма.

Он участвует во многих биохимических реакциях, которые необходимы для нормального функционирования клеток. Под его контролем оказываются деление и рост клеток, гибель клеток, их подвижность, поступление кислорода и питательных веществ. Кальций, без преувеличения. контролирует жизнь и смерть  клетки и организует большинство промежуточных событий между ними.(2)

На уровне организма кальций – это посредник действия около 2000 Са2+-зависимых белков и ферментов. Его влияние охватывает абсолютно все системы организма:

  • эндокринную (обеспечение репродуктивной функции и др.),
  • нервную (регуляция нервной и нервно-мышечной проводимости),
  • опорно-двигательную (формирование костей, дентина и эмали зубов),
  • сердечно-сосудистую (регуляция сосудистого тонуса и артериального давления),
  • лимфатическую (вазомоторная функция лимфатических сосудов),
  • свёртывающую систему крови,
  • иммунную (аллергические реакции),
  • пищеварительную (тонус гладкой мускулатуры и т. д.),
  • выделительную,
  • покровную, регулируя состояние кожи, волос, ногтей, так как кальций является их важным   структурным элементом. В связи с этим дефицит кальция влияет на их состояние и, в целом, на внешний вид человека.
Чем полезен кальций для кожи?
  1. Обеспечивает формирование эпидермиса кожи, регулируя созревание кератиноцитов (клетки эпидермиса). Недостаток кальция приводит к замедлению обновления клеток, неполному их созреванию, затруднению межклеточной коммуникации… то есть появляется устойчивое шелушение кожи.
  2. Регулирует синтез кожных липидов — липидного барьера и выполняет функцию поддержания его слоистой структуры, уменьшая чувствительность кожи к агрессивным факторам внешней среды.
  3. Участвует в синтезе кожного сала. У людей с экземой и псориазом очень часто обнаруживается снижение его концентрации в коже.(3)
  4. Помогает поддерживать структуру и переплетение эластиновых и коллагеновых волокон в сложном трехмерном каркасе. При недостатке кальция трехмерная структура легко ломается – формируются морщины и дряблость кожи.
  5. Регулирует активность фибробластов (клетки кожи, которые отвечают за ее регенерацию, формирование эластин-коллагенового каркаса, синтез гиалуроновой кислоты и прочее). При дефиците кальция фибробласты кожи двигаются медленнее, синтез коллагена замедляется, на коже появляются ранние морщинки, она теряет упругость и эластичность.
  6. Регулирует тонус кровеносных и лимфатических капилляров. Поэтому при недостатке кальция легко возникает отечность лица и купероз.

Регуляция кальция в организме осуществляется сложным путём. Ключевые роли в этом процессе играют железы, расположенные на передней поверхности шеи: щитовидная и паращитовидные.

При уменьшении уровня кальция в крови паращитовидные железы активно вырабатывают паратиреоидный гормон (ПТГ). Его функция – вывести кальций из костей путём их частичного разрушения остеокластами, а также усилить обратный захват кальция почками из мочи и увеличить его всасывание в кишечнике. В этом ему «помогает» активная форма витамина «Д» — кальцитриол.

В свою очередь при увеличении содержания Са2+ в крови щитовидная железа производит гормон кальцитонин, который действует ровно наоборот: ускоряет отложение кальция в костях, активируя остеобласты, и увеличивает выделение кальция с мочой.

В итоге, костная ткань все время занята поглощением и высвобождением кальция для поддержания его оптимальной концентрации в плазме крови.

Норма общего кальция в крови у взрослого человека составляет 8,8–10,4 мг/100 мл.( 2,15-2,55 ммоль/л). Биологическая активность кальция определяется концентрацией его ионизированной формы в крови ( 1.17 — 1.29 ммоль/л).  Следует отметить, что  уровень сывороточного кальция в биохимическом анализе крови может не отражать его дефицита в тканях.

Ранние признаки нехватки кальция испытывают многие люди. К этим симптомам относятся:

  • общая слабость
  • высокая утомляемость
  • нарушение сна
  • набор веса
  • сухость и шелушение кожи
  • снижение местного иммунитета
  • замедленное заживление ранок
  • потеря блеска и ломкость ногтей
  • плохое состояние зубов.

Дефицит кальция нарушает функции нервной и нервно-мышечной проводимости, что проявляется в ночных судорогах, онемении конечностей. Более глубокий дефицит Са2+  приводит к вымыванию кальция из костной ткани и развитию остеопороза, из-за которого часто происходят переломы.

Существует ряд причин, которые мешают усвоению кальция или вовсе «выдворяют» его из организма. К ним относятся:
  • стрессы,
  • строгие диеты,
  • увлечение ультра-обработанными продуктами,
  • чрезмерное употребление газированных напитков,
  • злоупотребление кофе, сладостями,
  • злоупотребление алкоголем,
  • приём ряда лекарственных препаратов,
  • курение,
  • малоподвижный образ жизни,
  • беременность, роды и кормление грудью,
  • постменопауза,
  • ряд хронических заболеваний.

Компенсировать, соответственно, недостаток кальция можно, включая в рацион продукты с высоким его содержанием.

Суточная потребность в кальции у взрослого человека, по разным данным, 500- 800 мг. Во время беременности, кормлении грудью и в постменопаузе эта потребность возрастает до 1200-1500 мг.

Чемпионами  по содержанию  кальция являются…. нет, не молочные продукты. Это мак и кунжут.

В 100 граммах мака содержится 1667 мг кальция, в кунжуте – 1000-1500 мг. Далее: миндаль -273 мг на 100 грамм; брокколи, брюссельская капуста- около 250 мг.

 В молоке количество кальция высоко – около 1500 мг, однако  последние научные данные ставят под сомнение его диетическую ценность. Так, шведские учёные обработали данные 106 832 человек за 11 лет и нашли прямую зависимость между повышением уровня смертности и остеопороза и употреблением молока (3-х и более стаканов в день). Вину за это возложили на D-галактозу (молочный сахар), которая способна поддерживать окидантный стресс и хроническое воспаление в тканях, вызывая снижение иммунитета, нейродегенерацию и, в итоге, ускоренное старение.(4)

Другие исследователи полагают, что в  процессе  пастеризации молока  образуется  карбонат кальция, который не может проникнуть в клетку без хелатообразователя. Поэтому  тело вытягивает  кальций из костей и других тканей для буферизации карбоната кальция в крови. Этот процесс на самом деле вызывает остеопороз.(5)

К кисломолочным продуктам, к счастью, эти риски не относятся.

Твёрдые сыры содержат около 1000-1300 мг кальция, обезжиренный творог – около 120 мг. Достаточно высокое содержание кальция в бобовых, орехах, морепродуктах (особенно в рыбе, употребляемой с костями).

В настоящее время широко используются добавки кальция для восполнения его дефицита. Однако эта практика сопряжена с повышением риска кальциноза сосудов и ростом сердечно-сосудистой патологии.(6)  Употребление же продуктов, богатых кальцием, согласно научным исследованиям, всегда полезно.  Поэтому использовать препараты кальция необходимо по строгим показаниям.

Малоизвестным, но очень эффективным методом коррекции нарушений регуляции кальция является метод гомеопатической терапии. Более двухсот лет он успешно используется у детей для лечения явлений рахита, проблем прорезывания зубов; иммунодефицита, связанного с нарушением усвоения кальция; благоприятен для беременных и кормящих женщин, используется для профилактики и лечения возрастного остеопороза.

Светлана Михайлюк
Главный разработчик косметики SATIVA

Кальций биологическая роль — Справочник химика 21





    Для поддержания жизни, как показано в настоящее время, существенное значение имеют около 20 элементов, хотя живая ткань часто содержит в следовых количествах все элементы, находящиеся в окружающей среде. Основные элементы живых систем — это водород, углерод, азот и кислород (2—60 ат. %). Установлено, что из всех элементов, присутствующих в следовых количествах (0,02—0,1 ат. %), фосфор, сера, хлор, натрий, калий, магний и кальций необходимы для поддержания процессов жизнедеятельности. Некоторые из элементов, присутствующих в сверхмалых количествах (менее 0,001 ат. %), также относятся к числу необходимых. Это марганец, железо и медь. Весьма вероятно, что ванадий, кобальт, молибден, бор и кремний также имеют общее биологическое значение, однако показать, что тот или иной элемент, присутствующий в сверхмалых количествах, биологически необходим, часто весьма трудно. В отдельных случаях биологическая роль элемента для растений и животных может быть установлена по тем последствиям, которые вызывает его отсутствие в почве. Так, отсутствие меди в почве некоторых районов Австралии вызвало нарушения в нервной системе овец и привело к заболеванию их анемией и к выпадению шерсти. Утверждалось также, что недостаток в почве бора приводит к аномалиям в развитии свеклы и сельдерея и к ухудшению качества [c.7]







    Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее. [c.179]

    Какова биологическая роль кальция и магния  [c.283]

    Ионоселективные микроэлектроды находят применение главным образом для измерения активности ионов в отдельных клетках и биологических тканях. Их изготавливают на основе микропипеток с помощью вытягивающих устройств. Чаще всего применяют следующие ионоселективные микроэлектроды стеклянные — для измерения pH и определения ионов натрия в межклеточной жидкости, твердые мембранные (для определения хлорид-ионов) и жидкостные мембранные — для определения ионов калия, хлора и кальция. Среди них наибольшее распространение получили стеклянные микроэлектроды. Применяются два типа стеклянных микроэлектродов копьевидной формы и с заглубленным кончиком. В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла, изолируют с внешней стороны и вставляют в микропипетку из неактивного стекла. Роль мембраны выполняет копьевидный кончик микроэлектрода. В микроэлектроде другой конструкции внешнюю микропипетку выдвигают относительно кончика микроэлектрода и прочно скрепляют с последним таким образом, чтобы контакт мембраны с раствором осуществлялся в пространстве между капиллярами. [c.220]

    Биологическая роль макроэлементов. Кальций в организме человека составляет около 40 % общего количества всех минеральных веществ. Он входит в состав костей и зубов, придавая им прочность, депонируется в мембранах ретикулума скелетных мышц, участвует в запуске сокращения мышц, передаче нервных импульсов, регуляции проницаемости мембран клеток, в процессах свертывания крови, активирует многие обменные процессы, в том числе распад АТФ, способствует усвоению организмом железа и витамина В,2- Недостаточное поступление кальция в ткани организма приводит к выходу его из костей, что вызывает снижение их прочности (остеопороз), а также нарушение функции нервной системы, кровообращения, в том числе и мышечной деятельности.[c.70]

    В препаратах ДНК, выделенных из природных объектов, в малых количествах обнаруживаются кремний, магний, кальций, стронций и рйд других микроэлементов, которые, по-видимому, участвуют в стабилизации пространственной структуры ДНК. Предполагают также, что в некоторых случаях кремний в форме кремниевой кислоты может заменять фосфатные остатки в молекуле ДНК, что, по-видимому, играет некую биологическую роль. [c.277]

    Вообще ионные соединения переходных металлов, по всем данным, были теми каталитическими стимуляторами, которые направили ход эволюции в определенное русло и способствовали синтезу предбиологических соединений. Ионные соединения действуют в этом смысле более активно, если в их кристаллических решетках имеются различные дефекты , функционирующие как активные центры катализа. Другая роль ионов сводилась к активации органических катализаторов. На нынешнем этапе развития биологических систем ионы натрия, калия, кальция, магния действуют в ферментных системах как активаторы, иногда проявляя способность к взаимозаменяемости. [c.145]

    Жидкий мембранный электрод с кальциевой функцией. Ионы кальция играют большую роль в важных физиологических процессах живых организмов. Проблема измерения активности зтих ионов в биологических жидкостях была решена после разработки ионселективного жидкого мембранного электрода с кальциевой функцией. Устройство одного из таких электродов показано на рис. 24.5. Нижний конец открытой стеклянной трубки затянут целлюлозной пленкой, проницаемой для всех ионов и служащей для удержания жидкой мембраны. Последняя представляет [c.475]

    Благодаря высокой гидрофильности, особенно в связи с относительно небольшим размером молекул и значительной концентрацией в сыворотке, альбумины играют важную роль в поддержании онкотического давления крови. Известно, что концентрация альбуминов в сыворотке ниже 30 г/л вызывает значительные изменения онкотического давления крови, что приводит к возникновению отеков. Альбумины выполняют важную функцию транспорта многих биологически активных веществ (в частности, гормонов). Они способны связываться с холестерином, желчными пигментами. Значительная часть кальция в сыворотке крови также связана с альбуминами. [c.570]

    Комплексообразование молекул с диамагнитными лигандами подчиняется тем же правилам, что и процесс протонирования, зависящий от значения pH. Однако скорости обмена часто настолько малы, что условие быстрого обмена (2.10) не выполняется. Интересными с точки зрения биологических приложений являются комплексы с ионами металлов, которые играют роль катализаторов в большинстве ферментативных превращений. Особенно часто встречаются комплексы двухвалентных металлов таких, как магний и кальций. Основным веществом в биологических реакциях является адено-зин-5-трифосфат (АТФ), образующий в физиологических условиях комплекс с ионом Mg.  [c.77]

    Биохим ия — это не только развитие органической химии. Химические процессы, протекающие в живой природе, включают естественными и независимыми способами многие химические элементы, в том числе металлы. Уже давно известна большая роль натрия, кальция и железа в таких реакциях. Но для жизни необходимы и многие другие металлы, в частности медь, цинк, марганец, молибден и кобальт. В этой главе, мы рассмотрим основные аспекты химии металлов в биологических системах, которую иногда называют бионеорганической химией. [c.637]

    Ионы металлов в белках и ферментах выполняют ряд каталитических и структурных функций. Их роль в биокатализе подтверждается тем, что примерно треть известных в биохимии ферментов активна только в присутствии ионов металлов [1]. О структурной роли ионов металлов в биологических системах свидетельствует существование многочисленных ферментов, в которых ионы металла непосредственно не участвуют в каталитическом акте, но оказываются необходимыми для выполнения этими ферментами их биохимической функции. Таким образом, ионы металлов в белках и ферментах можно условно подразделить на два класса химические и структурные металлы. Химические металлы — те, которые принимают непосредственное участие в биохимической реакции, например в окислительно-восстановительных реакциях пер-оксидаз и ферредоксинов или в связывании кислорода гемоглобином. Структурные металлы либо стабилизируют конформацию фермента, необходимую для выполнения его биологической функции, как, например, кальций(П) в термолизине, либо косвенно промотируют катализ, обеспечивая необходимую ориентацию субстратов или каталитических групп белка, например магний(И) в фосфоглюкомутазе. [c.11]

    Для образования других веществ, сыгравших важную роль в биологической эволюции, предлагались и предлагаются различные более или менее обоснованные схемы. Так, для образования углеводов, несомненно, имело значение то, что альдегиды способны к полимеризации и реакции конденсации в присутствии катализаторов гидроокисей кальция или бария, а также карбоната кальция. Г. Эйлер и А. Эйлер доказали возможность образования гликолевого альдегида и пентоз из формальдегида в присутствии карбоната кальция [3]. Гексозы могли получиться в результате конденсации глицеринового альдегида с промежуточным образованием диоксиацетона, причем катализаторами служили гидроокиси кальция или бария [3]. Вероятно, что такого рода процессы протекали в абиогенную эпоху. Липоиды, по Берналу, возникли значительно позже однако Опарин допускает их образование в периоды, предшествующие появлению жизни [3]. [c.49]

    Биологическая роль фосфора весьма многогранна. Как уже отмечалось, фосфор участвует в образовании нерастворимых фосфорнокислых солей кальция и магния, являющихся минеральной основой костной ткани. Часть фосфора входит в состав органических соединений, таких как нуклеиновые кислоты, фосфолипиды, фосфопротеиды. Еще часть фосфора находится в организме в форме фосфорной кислоты, которая вследствие электролитической диссоциации превращается в ионы — Н2РО4 , НР04 . Фосфорная кислота играет исключительно важную роль в энергетическом обмене, что обусловлено уникальной способностью фосфора образовывать богатые энергией химические связи (высокоэнергетические, или макроэргические, связи). Главным макро-эргическим соединением организма является аденозинтрифосфат -АТФ (см. главу 2 Общая характеристика обмена веществ ). [c.87]

    Однако роль живых организмов для химического состава природных вод более обширна и многообразна. Не говоря уже о культурной деятельности человека, достаточно упомянуть имеющую громадное не только биологическое, но и геохимическое значение фотосинтетическую деятельность растений, в результате которой создается первичная продукция органического вещества и регулируется содержание СОг и Ог в атмосфере. Общеизвестна также роль многочисленных видов бактерий, незаметно, но непрестанно проделывающих громадную работу по вовлечению в круговорот самых различных неорганических веществ, многие из которых, наряду с фотосинтезирующими организмами, создают первичное органическое вещество. Избирательная деятельность организмов сказывается на концентрации не только многих микроэлементов, но и на концентрации ряда более распространенных элементов, таких, как кальций, калий, бор, кремний и др. Биосфера является важнейшим и универсальным механизмом, сообщающим подвижность большинству химических элементов. [c.38]

    Ионы кальция, магния, калия и натрия регулируют многие биологические процессы они влияют на функции ферментов и играют роль в передаче нервного возбуждения. Между ними наблюдается антагонизм эффект избыточного количества калия подавляется увеличением концентрации натрия. [c.19]

    Макроэлементами в живом веществе являются кислород, водород, углерод, азот, кальций, сера, фосфор, калий, магний, железо, кремний, натрий, хлор и алюминий. Их роль в живых организмах различна. Первые десять элементов (их названия выделены в перечне полужирным шрифтом) жизненно необходимы для животных и для растений. Натрий и хлор, безусловно, нужны всем животным и полезны для некоторых видов растений. Биологические функции кремния и алюминия изучены недостаточно. Все макроэлементы живого вещества располагаются в верхней части периодической системы. Большинство из них входит в состав второго и третьего периодов. [c.142]

    Фосфор. По содержанию в организме человека (0,95 %) (см. табл. 5.3) фосфор относится к макроэлементам. Фосфор — элемент органоген и играет исключительно важную роль в обмене веществ. В форме фосфата фосфор представляет собой необходимый компонент внутриклеточной АТФ. Он входит в состав белков (0,5—0,6%), нуклеиновых кислот, нуклеотидов и других биологически активных соединений. Фосфор является основой скелета животных и человека (кальций ортофосфат, гидроксилапатит), зубов (гидроксилапатит, фторапатит). [c.347]

    По химическому строению хитин аналогичен целлюлозе. Эти два полисахарида сходны и по физико-химическим свойствам, и по биологической роли. Хитин не растворяется в воде, разбавленных растворах кислот и щелочей и органических растворителях его можно растворить без заметного расщепления только в концентрированных растворах некоторых нейтральных солей (тиоцианатов лития, кальция) при нагревании . Обработка хитина щелочами при нагревании вызывает частичную деструкцию и отщепление N-aцeтильныx групп, причем образуются так называемые хитозаны Нерастворимость хитина в значительной мере препятствует получению обычных производных полисахарида. Так, например, для исследования его структуры не удалось применить метод метилирования . [c.541]

    Кальций играет важную биологическую роль как в своей ионной, так и в неионйой форме- Например, он участвует в коагуляции крови и необходим для активации системы тромбина. Он участвует также коагуляции молока, где действует в качестве коагулирующего иона. Кальций является важным структурным элементом млекопитающих. [c.112]

    В природе стронций обычно сопутствует кальцию, но образует также и собственные минералы, важнейшими из которых являются целестин — ЗгБО и стронцианит — БгСОз. Основным источником производства солей стронция является целестин. Среднее содержание стронция в земной коре составляет 0,035%. Соединения стронция содержатся также в природных водах и организмах животных и растений биологическая роль стронция еще не достаточно выяснена, Металлический стронций и его сплавы с Мд, А1 и другими элементами применяются в металлургии, электронике,радиотехнике и в других от- [c.7]

    Особенно важные функции выполняют в биологических системах ионы железа, меди, цинка, магния, кобальта, кальция, молибдена, марганца среди микроэлементов можно обнаружить также олово, барий, золото и другие, роль которых исследована в меньшей степени. Около двух сотен ферментов для проявления своей активности так или иначе нуждаются в металлах и относятся к группе так называемых металлоэнзимов. В. 3. Горкин, несколько модифицировав классификацию Брея и Харрапа, делит металлоэнзимы на три группы истинные металло-энзимы, для которых характерна прочная связь с металлом металлоферментные комплексы, в которых апофер-мент и металл соединены лабильно и такие металлоэнзимы, которые нельзя с уверенностью отнести к одной из названных групп. [c.181]

    Кальций проявляет координационные числа 6, 7 или 8 и образует несимметричные комплексы. Возможным следствием является различная биологическая роль этих элементов в живых организмах. Способность ионов Са » образовывать комплексные соединения различного строения позволяет им легко приспосабливаться к окружающим их донорным атомам биолигандов и служить мостиками между лигандами. Очевидно, именно поэтому ион Са » » гораздо эффективнее по сравнению с ионом магния вступает в качестве мостика между двумя лигандами во внеклеточном пространстве. [c.245]

    В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

    Б. Роль в гомеостазе. Основная биологическая роль кальцитриола — это стимуляция всасывания кальция и фосфата в кишечнике. Кальцитриол — единственный гормон, способствующий транспорту кальция против концентрационного градиента, существующего на мембране клеток кишечника. Поскольку продукция кальцитриола очень строго регулируется (рис. 47.4), очевидно, что существует тонкий механизм, поддерживающий уровень Са + во ВЖ, несмотря на значительные колебания в содержании кальция в пище. Этот механизм поддерживает такие концентрации кальция и фосфата, которые необходимы для образования кристаллов гидроксиапатита, откладывающихся в коллагеновых фибриллах кости. При недостаточности витамина [c.199]

    Поступление Са + в цитоплазму через поверхностную мембрану или из внутриклеточных депо приводит к запуску биохимических реакций и соответствующему физиологическому ответу данной клетки. Совершенно очевидно, что биологическая роль Са + должна быть изучена на интактных клетках — в суспензиях или монослоях первичной либо переживающей культуры. При этом необходимо или изменять уровень внутриклеточного кальция с помощью веществ, избирательно переносящих Са + через клеточную мембрану (должны обладать растворимостью в гидрофобной фазе мембраны), или, используя специфические кальциевые метки (должны быть водорастворимы), регистрировать колебания концентрации этого катиона в ответ на определенный внеклеточный стимул. После длительного поиска такие вещества были и обнаружены, и синтезированы они введены в практику биохимических исследований. В настоящее время наиболее широко используют кальциевый ионофор А23187 и кальциевый хромофор Квин-2. [c.23]

    Как показали проведенные испытания [919], ион кальция из комплекса с ДТПА состава Са5(11ра2 легче поступает в почвенный комплекс, чем из карбоната и нитрата кальция. Так, при внесении в почву комплексоната кальция содержание в подзолистой почве обменного Са + увеличивается в 2,5—3 раза по сравнению с внесением нитрата кальция, а тем более извести. При этом наблюдается более интенсивное поглощение Са + из комплексоната корневой системой растений. Таким образом, строение молекулы комплексона и соответствующего комплексоната металла на его основе оказывает существенное влияние на их свойства (устойчивость комплекса, его растворимость, склонность к процессам сорбции и т. д.) и тем самым на биологическую активность и эффективность использования в сельском хозяйстве. В свою очередь значительную роль играет вид сельскохозяйственной культуры, а также тип почвы и содержание в ней микроэлементов. [c.484]

    Неорганическое и минеральное загрязнение происходит вследетвие засоления сточных вод, большая часть (Которых является отходами различных отраслей горнорудной и химической промышленности неорганического синтеза. Степень загрязнения определяется увеличением количества найденных нри выпаривании воды твердых остатков, в большинстве случаев сульфатов, хлоридов, а также соединений кальция и магния. Б таком случае степень разбавления играет важную роль в сохранении чистоты воды. Если такой ущерб и допустим с гигиенической и биологической точек зрения, то его влияние на стоимость очистительных работ очень велико. Это относится к ущербу, вызываемому коррозией. [c.118]

    Гидробиологи сейчас начинают интересоваться ролью микроэлементов в направлении и характере биологических процессов в водоемах. Была показана роль железа и марганца в развитии фитопланктона. Значение кремния для развития диатомовых водорослей, кальция для моллюсков и харовых водорослей теперь уже не оспаривается. [c.8]

    Интересно отметить, что в местах соприкосновения горных пород с корневой системо растений отмечается усиленное образование осадка a Og. Это косвенно указывает на значительную роль биологических явлений в процессе образования карбоната кальция (рис. 73). [c.194]

    Фосфаты играют две ключевые роли в биологии. Во-первых, они служат структурными элементами ряда биологических компонентов например, сахарофосфатный остов нуклеиновых кислот или отложения фосфата кальция костей и зубов. Вторая, более интересная роль связана спереносом энергии. По-видимому, фосфат представляет собой универсальную энергетическую разменную монету в живых организмах. Сокращение мышц, перенос ионов через мембраны против градиента концентрации и очень большое число реакций биосинтеза — эти потребляющие энергию процессы осуществляются благодаря переносу фосфорильных групп (РОз) от высокоэнергетических акцепторов к изкоэнерге-тическим. [c.624]

    В работе Уокера и Валли [58] было показано, что в нативных образцах нуклеиновых кислот, выделенных с надлежащей предосторожностью в отношении занесения каких-либо примесей извне, всегда содержатся довольно значительные (от 0,14 до 0,33%) количества разнообразных металлов. В числе найденных металлов всегда имеются железо, магний, кальций и цинк. Содержание железа в различных образцах рибонуклеиновой кислоты находилось в пределах от 1 до 10 атомов на 100 нуклеотидов. Интересно отметить, что в нуклеиновых кислотах, выделенных из разных организмов, обнаружено специфическое соотношение между количествами атомов разных металлов, внедренных в структуру РНК и ДНК. Поэтому можно высказать предположение, что примеси металлов в нуклеиновых кислотах могут иметь биологическое значение, о котором пока известно очень мало. Достоверно показана лишь структурирующая роль некоторых металлов (железо, никель), особенно важная для проявления биологической активности вируса табачной мозаики [59]. [c.432]

    Новые, весьма важные данные о физиологической роли двухвалентных катионов получены при изучении функций рибосом. Установлено, что структурная организация рибосом, от которой зависит их физиологическая активность, в свою очередь зависит от концентрации ионов магния. Рибосомы содержат значительные количества магния (до 0,3 мкмоль1г сухого веса). При недостаточном содержании магния рибосомы распадаются на так называемые субъединицы, что сопровождается значительной потерей их биологической активности. Значительная роль в сохранении структуры рибосом принадлежит также иону кальция. Влияние, аналогичное магнию, на способность рибосом синтезировать белок оказывает кобальт (Вебстер и Уитман). [c.426]

    Магний. В организме взрослого человека содержится около 19 г магния (59 % в костной ткани, дентите и эмали зубов). Ежесуточное потребление магния 0,7 г. Содержание магния в некоторых продуктах питания приведено в табл. 4.4. Ион М +, так же как и К+, является внутриклеточным катионом. В биологических жидкостях и тканях организма магний находится как в виде гидратированного иона, так и в связанном с белками состоянии. Вследствие меньшего, чем у иона Са , ионного радиуса и большей энергии ионизации ион магния в сравнении с ионом Са + образует более прочные связи с органическими лигандами и поэтому является более распространенным активатором ферментов. Магний стабилизирует ДНК, катализирует транскрипцию РНК, участвует в образовании активных форм АТФ и АМФ в виде комплексов MgATф2 , М АМФ , которые выполняют роль донора фосфатной группы во многих ферментативных реакциях. В отличие от большего по размеру иона кальция (координационные числа 6,7,8) ион магния образует шестикоординационные соединения регулярной структуры, которые играют огромную роль в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Так, ион магния является ком-плексообразователем в пигменте зеленых растений — хлорофилле, строение и биохимические функции которого рассмотрены в главах 5 и 13. [c.184]


Роль минеральных веществ в обменных процессах и их влияние на здоровье человека

Минеральные вещества оказывают многообразное воздействие на жизнедеятельность организма. Они входят в состав ферментов и гормонов, участвуют во всех видах обмена веществ, активизируют действие витаминов, используются в качестве пластического материала в опорных тканях (костях, хрящах, зубах), участвуют в процессах кроветворения и свертывания крови, в регуляции вводно-солевого обмена, обеспечивают нормальное функционирование мышечной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем.

Минеральные вещества, встречающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на две группы.

      Макроэлементы — минеральные вещества, содержащиеся в пище­вых продуктах в значительных количествах. Основными макроэле­ментами в продуктах питания человека являются кальций, фосфор, магний, натрий, хлор, калий, сера.

Микроэлементы — минеральные вещества, содержащиеся в пище­вых продуктах в очень малых количествах. К ним относятся: железо, кобальт, медь, йод, фтор, цинк, марганец, бром, алюминий, силиций, хром, никель, литий и др.

Высокое содержание в продуктах кальция, калия и натрия опреде­ляет их щелочную ориентацию (молочные продукты, овощи, фрукты, ягоды, бобовые), а мясо, рыба, яйца, хлеб, крупы, содержащие фосфор, серу и хлор -кислую.

В зависимости от содержания минеральных веществ в организме человека и потребности в них также различают микроэлементы и мак­роэлементы. За исключением кальция, фосфора, железа и йода организм человека не располагает запасами минеральных элементов. Эти элементы незаменимы, так как не образуются в организме.

Каждый из минеральных элементов имеет определенное функцио­нальное значение. 

Макроэлементы

Кальций входит в состав минерального компонента костной ткани — оксиапатита, микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани, выполняющей защитно-опорную функцию. Кальций придает стабильность клеточным мембранам — наружной обо­лочке клеток; обеспечивает прочность межклеточных связей. Кальций необходим для нормальной возбудимости нервной сис­темы и сократимости мышц, является важнейшим компонентом свертывающей системы крови.

Всасывание кальция происходит в тонкой кишке с участием особых транспортных механизмов, обеспечивающих возможность его переноса из просвета кишечника в кровоток. При этом всасывание кальция зави­сит от обеспеченности организма витамином D, который необходим для нормального функционирования систем транспорта кальция в тонкой кишке.

Кальций относится к трудноусвояемым минеральным элементам, что обусловлено его содержанием в пищевых продуктах совместно с другими минеральными компонентами — фосфором, магнием, а также с белками и жирами. Всасыванию кальция способствуют белки пищи, ли­монная кислота и лактоза (молочный сахар). К факторам, затрудняющим всасывание кальция и способным нарушить его утилизацию, относится избыточное содержание в пище фитиновой кис­лоты (ею богаты рожь, пшеница, овес и пищевые продукты, полученные из этих злаков), фосфатов (продукты с очень высоким содержанием фос­фора: шоколад, икра, мясо, рыба морская), жиров, щавелевой кислоты (некоторые овощи, фрукты).

Основными источниками кальция являются молоко и молочные продукты, яичные желтки, овощи, фрукты.

Фосфор участвует в построении всех клеточных элементов орга­низма человека, особенно костной и мозговой тканей, участвует в процессах обмена белков, жиров и углеводов. Фосфор незаменим в деятельности мозга, скелетной и сердечной муску­латуры, в образовании ряда гормонов и ферментов.

Основными источниками фосфора служат молочные продукты, особенно сыры, а также яйца, рыба, мясо, бобовые.

Магний принимает участие в процессах углеводного, белкового и фосфорного обмена. Соединения магния обладают антиспастическими и сосудорасширяющими свойствами, понижают возбудимость централь­ной нервной системы, а также усиливают желчеотделение и моторную деятельность кишечника.

Основными источниками магния в питании являются хлеб (особенно грубого помола), крупы, бобовые.

Натрий необходим для протекания процессов внутриклеточного и межклеточного обмена, для обеспечения электролитного и кислотно-ще­лочного равновесия. Известно, что увеличение содержания в пище хло­ристого натрия (поваренной соли) ведет к задержке воды в организме и отекам. Пищевые продукты, особенно растительные, бедны натрием. Поступление натрия в организм в основном осуществляется за счет поваренной соли, добавляемой к пище.

Хлор играет важную роль в жизнедеятельности человеческого ор­ганизма, особенно в регуляции водного обмена. Хлориды являются ис­точником образования железами желудка соляной кислоты. В пищевых продуктах, особенно растительных, хлор содержится в незначительных количествах. У человека потребность в хлоридах удовлетворяется в ос­новном за счет поваренной соли, добавляемой к пище.

Калий участвует в ферментативных процессах организма. Калий является преимущественно внутриклеточным ионом. Взаимодействие его с внекле­точными ионами натрия имеет большое значение в регуляции водного обмена. Организм очень чувствителен к уменьшению концентрации калия в крови (гипокалиемия). Оно вызывает сонливость, мышечную слабость, потерю аппетита, тошноту, рвоту, уменьшение мочеотделения, расширение сердца, нарушение сердечного ритма, снижение кровяного давления и другие изменения. Источником калия в пище являются в основном продукты растительного происхождения: хлеб, бобовые, картофель, ка­пуста, морковь, фрукты. Максимальное содержание калия — в конди­терских изделиях, какао, миндале, земляных орехах (арахисе), изюме, кураге, черносливе.

Сера входит в состав некоторых аминокислот — основного струк­турного материала для синтеза белков, ферментов, гормонов (инсулина), витаминов (В1). Она играет важную роль в процессах окисления и вос­становления, а также в обезвреживании токсических продуктов обмена путем образования с ними в печени неядовитых химических соединений. Источником серы в пище служат мясо, рыба, сыры, яйца, бобо­вые, хлеб, крупы.

Микроэлементы

Железо является составной частью гемоглобина, сложных железо-белковых комплексов и ряда ферментов, усиливающих процессы дыха­ния в клетках. Железо стимулирует кроветворение.

Основным источником железа служат зерновые продукты, бобовые, яйца, творог, печень. В овощах, фруктах, ягодах железа сравнительно мало, но они служат ценным источником этого минерала, так как содер­жащееся в них железо легко усваивается организмом человека.

Всасыванию железа из пищевых продуктов способствуют лимонная и аскорбиновая кислоты и фруктоза, которые содержатся во фруктах, ягодах, соках. Так, при питье фруктового сока увеличивается усвоение железа из яиц и хлеба. В зерновых и бобовых продуктах и некоторых ово­щах содержатся фосфаты, фитины и щавелевая кислота, препятствующие всасыванию железа. При добавлении мяса или рыбы к этим продуктам усвоение железа улучшается, при добавлении молочных продуктов — не меняется, при добавлении яиц — ухудшается. Подавляет усвоение железа крепкий чай.

Кобальт — неизменная составляющая растительных и животных ор­ганизмов. Он оказывает существенное влияние на процессы кроветворе­ния. Это воздействие кобальта наиболее ярко выражено при достаточно высоком содержании в организме железа и меди. Кобальт активирует ряд ферментов, усиливает синтез белков, учас­твует в выработке витамина В12 и в образовании инсулина. Содержание кобальта в различных пищевых продуктах незначи­тельно. Однако обычно смешанные пищевые рационы вполне удовлет­воряют потребность организма в кобальте. Кобальт содержится в не­значительных количествах в мясе, рыбе, яйцах, молочных продуктах, картофеле, воде. Более богаты кобальтом печень, почки, свекла, горох, земляника, клубника.

Медь входит в состав окислительных ферментов, участвующих в тканевом дыхании, в обмене белков, жиров и углеводов. Она влияет на функциональное состояние печени, щитовидной и других эндокринных желез, на иммунные процессы.

Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы — тирок­сина. При недоста­точном поступлении в организм йода нарушаются функции щитовидной железы, а впоследствии меняется и ее структура — вплоть до развития так называемого эндемического зоба. В организм йод поступает с пищей, водой и воздухом, однако он присутствует в них в очень неболь­ших количествах. Больше всего йода содержится в морской воде, в растительных и животных продуктах моря.

Фтор – участвует в костеобразовании, формировании твердых тканей зубов и зубной эмали. Фтор поступает в организм человека в ос­новном с питьевой водой. Оптимальной концентрацией фтора в питьевой воде является 0,5-1,2 мг на литр. При значительном снижении его уровня в воде (менее 0,5 мг на литр) развиваются явления недостаточности фтора, выражающиеся в резком учащении заболеваний зубным кариесом. В целях профилактики в соответствующих случаях фторирование питье­вой воды с доведением содержания в ней фтора до 0,7-1,2мг на литр.

Цинк содержится во всех органах и тканях человека. Наибольшая его концентрация выявлена в клетках поджелудочной железы, вырабатываю­щих гормон инсулин. Цинк участвует также в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения и синтезе ряда гормонов.

Обычный набор пищевых продуктов, включающий достаточное количес­тво овощей, фруктов, хлеба и молока, удовлетворяет потребности орга­низма человека во всех необходимых ему минеральных веществах.

«Биологическая роль кальция и пути его восполнения в организме человека» исследовательский проект

11

Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия №19

имени Н.З. Поповичевой г.Липецка

Биологическая роль кальция и пути его восполнения в организме человека

исследовательский проект

Выполнил: Меренков Михаил,

ученик 3Б класса

Руководитель проекта:

Митина Л.В., учитель

начальных классов

Липецк 2016

Оглавление

1. Введение …………………………………………………………стр.2

2. Основная часть………………………………………..…………стр.3

2.1. Роль кальция в организме…………………………………… стр.4

2.2. Причины и признаки недостатка кальция в организме…… стр.5

2.3.Продукты, негативно влияющие на усвоение кальция…….. стр.5

2.4. Продукты, содержащие кальций……………………………..стр.6

2.5. Кальций в молоке и кисломолочных продуктах…………… стр.6

2.6. Детские йогурты……………………………………………… стр.7

2.7. Практическая часть……………………………………………стр.8

3. Заключение……………………………………………………… стр.10

4. Библиографический список………………………………….…стр.11

5. Приложения………………………………………………………стр.12

Введение

В любом продовольственном магазине можно встретить отдел детского питания. Конечно, маленькие дети отличаются от взрослых. Они больше двигаются, быстрее растут, у них меняются и растут зубы. Для роста им необходим кальций. Об этом мы слышим из рекламы продуктов и лекарств по телевизору, от детских врачей. Какие продукты богаты кальцием? Какие полезны детям? Особенно много в магазине на полках детского питания молочных продуктов. На упаковках яркие надписи о пользе этих продуктов, об их незаменимости для детей. Чем же так полезны молочные продукты? Нужны ли они подросткам? Ведь подростки тоже активно растут. В магазинах огромный выбор молока, сметаны, кефира, творога. Какую пользу приносят эти продукты людям? А взрослым и пожилым людям тоже необходимы молочные продукты или можно обойтись витаминами?

Чтобы ответить на эти вопросы надо узнать о потребности в кальции человека и источниках его пополнения.

Цель проекта – изучить необходимость кальция для человека и его наличие в продуктах питания.

Задачи: 1. Определить значение кальция для живого организма.

2. Выявить причины недостатка кальция у людей.

3. Предложить пути восполнения кальция в организме.

Гипотеза – Действительно ли употребление молочных продуктов (как советуют врачи и реклама) способствует поддержанию необходимого количества кальция в организме.

Роль кальция в организме

Кальций – самый распространенный в организме человека минерал. Почти 99% всего кальция в организме содержится в зубах и костях и только 1% – в мягких тканях и крови. Для нормальной жизнедеятельности организма уровень концентрации этого минерала в крови и внеклеточных жидкостях должен быть постоянным. Физиологические функции кальция просто необходимы для выживания организма. Пользу, которую приносит кальций организму человека, невозможно переоценить:

  • Он выступает в роли главного строительного материала для формирования скелета. Детям он необходим для роста и развития здоровых костей и зубов, а взрослых спасает от ломкости и хрупкости твердых тканей организма (костей, зубов, ногтей).

  • Кальций – необходимая составляющая здоровой сердечнососудистой системы. Этот минерал помогает поддерживать правильный ритм сердцебиения, обеспечивает хорошую свертываемость крови, способствует снижению артериального давления и уровня вредного холестерина.

  • Кальций поддерживает все обменные процессы в организме и нормальное функционирование ряда эндокринных желез.

  • Заслуга кальция в организме человека заключается также в правильном функционировании нервной системы – он питает нервные клетки и помогает импульсам проходить по ним, защищает от стресса.

  • Достаточное наличие кальция в организме обеспечивает человеку хорошее состояние кожи, волос и ногтей.

  • Кальций способствует укреплению мембран клеток. Это снижает выраженность аллергических реакций при бронхиальной астме, поллинозе, дерматите, аллергических сыпях, отёке Квинке.

  • Кальций обеспечивает клеточный и гуморальный иммунитет, усиливает сопротивляемость инфекциям.

Приложение 1

Причины и признаки недостатка кальция в организме

Несмотря на то, что запасы кальция в организме каждый день пополняются, одновременно происходит и его ежедневная потеря с потом, мочой и калом. Если кальций с пищей поступает в недостаточном количестве, организм начинает брать его из твердых тканей, что на начальном этапе безопасно. Если же его дефицит сохраняется в течение длительного времени, это может привести к серьезным проблемам. Недостаток кальция в организме приведет к появлению таких симптомов:

  • повышенной нервной возбудимости, раздражительности, бессоннице;

  • повышенному артериальному давлению;

  • учащенному сердцебиению;

  • онемению и чувству покалывания в руках и ногах, нервным тикам и судорогам;

  • ухудшению переносимости боли, болезненности десен, боли в суставах;

  • хрупкости ногтей;

  • разрушению зубов;

  • прекращению роста;

Но иногда, несмотря на употребление кальция в больших количествах, наблюдается его дефицит. Это связано с тем, что кальций в продуктах питания хорошо усваивается только совместно с некоторыми веществами. Отлично усвоится кальций, если вместе с ним принимать аскорбиновую, лимонную кислоту или кисломолочные продукты. Также благоприятно действует наличие в пище витамина Д. Для успешного усвоения кальция необходимы магний, фосфор, железо, йод.

Однако есть вещества, которые негативно влияют на его усвоение.

Продукты, негативно влияющие на усвоение кальция

При повышенном содержании соли в пище кальций будет выводиться с организма, даже, если съедать много продуктов, богатых кальцием. То же происходит при употреблении большого количества пищи, содержащей белок: мяса, рыбы, домашней птицы, гороха, бобов. Но это не значит, что нужно исключить из рациона белковую пищу. В небольших количествах белок повышает усвоение кальция. Так же переизбыток и недостаток жира способен замедлить усвоение кальция. Грубоволокнистая пища, содержащая клетчатку, необходима организму. Но при ее избытке понижается всасывание кальция в кишечнике.

Негативно влияет на усвояемость кальция чрезмерное употребление кофе, какао, кока-колы, сладких газированных и алкогольных напитков, а также курение. Аналогичный результат наблюдается при потреблении конфет и других сладостей.

Продукты, содержащие кальций

В аптеках продается множество препаратов, содержащих кальций, но следует помнить, что этот кальций усваивается организмом намного хуже, чем содержащийся в натуральных продуктах питания.

Многие люди думают, что кальций содержится исключительно в продуктах животного происхождения, но это не так. Более того, среди растительных продуктов встречаются такие, которые по содержанию этого минерала уверенно лидируют. К примеру, 100 г мака содержат почти 1,5 г кальция, 100 г кунжута – 800 мг, 100 г миндаля – 250 мг, а в 100 мл молока его не более 120 мг. Яичная скорлупа содержит 90% легко усвояемого кальция и является еще одним богатым источником этого минерала.

Удовлетворить потребность организма в кальции только за счет этих продуктов будет весьма проблематично, но они станут полезной добавкой к вашему ежедневному рациону и позволят заметно увеличить поступление этого минерала в организм.

Приложение 2

Кальций в молоке и кисломолочных продуктах

Молоко и кисломолочные продукты остаются главным источником естественного поступления кальция в организм. И это несмотря на то, что молоко находится далеко не на первых местах в списке кальцийсодержащих продуктов. Молоко и молочные продукты большинству людей можно употреблять практически без ограничений, за счет чего они и поставляют организму до 55% от дневной нормы кальция. Надо учитывать какие продукты и как следует употреблять. Если пол-литра молока выпить за один присест, оно усвоится хуже, чем если бы это количество молока выпили за несколько раз. Больше всего кальция содержится в сливочном масле и сырах. Творог не самый богатый на кальций, дело в том, что «львиная доля» кальция содержится в молочной сыворотке, поэтому в твороге, если он изготовлен из чистого молока, кальция несколько меньше, чем в исходном продукте – в среднем 80мг на 100г.

Приложение 3

Детские йогурты

Современные мамы доверяют йогуртам — производители сулят, что там необходимый для костей кальций, витамины и вообще масса всего полезного! Так ли это, решил проверить Росконтроль. На экспертизу отправились йогурты для детей пяти самых распространенных торговых марок — «Агуша», «Тёма», «Растишка», «Здрайверы» и «Эрмик». В лаборатории провели очень подробный анализ — по 30 самым важным показателям безопасности и качества.

В йогуртах нет ни антибиотиков, ни консервантов, ни растительных жиров.

Опасные и условно-патогенные микробы (золотистый стафилококк и бактерии группы кишечной палочки) отсутствуют. В йогуртах «Здрайверы» и «Растишка питьевой» сахара оказалось 10%. (при норме 7-8%)Чуть меньше (6-7%) в питьевых йогуртах «для маленьких» — «Агуша» и «Тёма». Но если считать количество сахара на упаковку, то «Агуша» и «Тёма» выбиваются в лидеры — только представьте, в одной баночке по 3 кусочка сахара! Это половина суточной нормы сахара для восьмимесячного ребенка. О пользе такого продукта говорить не приходится.

Да и кальция оказалось вовсе не так много, как обещано производителями. В натуральном, не обогащенном йогурте должно быть 110-125 мг кальция на 100 г продукта.

Производители стараются — на упаковке обещают, что в их йогуртах кальция много: по 135 мг кальция в «Тёме» и «Эрмике», 240 мг полезного микроэлемента — в «Растишке». Но по итогам проверки в лаборатории данные получились другие — в 2-3 раза меньше, чем обещано.

Считается, что готовить йогурт, особенно для детей-аллергиков, лучше всего самим: он будет натуральный, без сахара и консервантов. И можно самим в любой пропорции добавлять свежие фрукты или ягоды. Сейчас масса недорогих йогуртниц, отличных заквасок для любых кисломолочных продуктов, включая ацидофилин, который для аллергиков еще полезней.

Приложение 4

Практическая часть.

Опыт 1. В 1 опыте мы посмотрим, что произойдет с костями, если из них удалить соединения кальция. Для этого мы берем куриные косточки, помещаем в банку и заливаем небольшим количеством уксуса. Закрываем банку плотно крышкой и оставляем на 7 дней. За это время соли кальция переходят из костей в раствор.

Через семь дней достаем косточки и видим, что они стали как «резиновые» — пружинят и разгибаются, если их согнуть пальцем. А тонкую косточку можно свернуть в колечко — у нее соли кальция растворились по всему объему. У толстой кости середина осталась твердой.

Вывод: кости без кальция стали гибкими и мягкими, они не смогут удерживать тело.

Кальций, содержащийся в костях, делает их крепкими и прочными.

Опыт 2. Во 2 опыте мы посмотрим, что происходит с эмалью зубов, если на нее подействовать кислотой. Зубы покрыты сверху защитной оболочкой — эмалью, так же как яйца скорлупой, состоящей из соединений кальция. Возьмем скорлупу яйца, растолчем в ступке и зальём уксусом.

Скорлупа в банке с уксусом пузырится. Это уксус растворяет кальций, из которого состоит скорлупа. Через несколько минут скорлупа полностью растворится.

Вывод: Эмаль зубов (как яичная скорлупа) без кальция становится мягкой. А под действием кислых продуктов и бактерий, вырабатывающих кислоту, разрушается.

Опыт 3. В 3 опыте мы посмотрим, что происходит

с эмалью зубов под действием газированных напитков. Возьмем скорлупу яйца, растолчем в ступке и зальём газированным напитком «Лимонад».

Скорлупа в банке с напитком не сильно пузырится. Кальций, из которого состоит скорлупа, растворяет лимонная кислота. Она входит в состав лимонада. Через некоторое время скорлупа полностью растворится.

Вывод: Эмаль зубов (как яичная скорлупа) под действием кислых соков (в составе лимонная кислота) и газированных напитков быстро разрушается.

Заключение

За время выполнения работы я понял, что кальций очень важный для организма минерал. От его количества зависит развитие детского организма. Любимые детьми газированные напитки и конфеты уменьшают количество кальция в организме и разрушают зубы.

Можно ли компенсировать недостаток кальция в организме с помощью пищевых продуктов, таких как молоко, кефир, творог, яйца и других, традиционно считающихся богатых кальцием? Разумеется, для людей, чья потребность в этом веществе высока – детей, беременных и кормящих женщин, пожилых людей — подобная диета будет полезна. Только не надо увлекаться сладкими и яркими йогуртами.
Кроме этого, достойная профилактика возникновения дефицита кальция – достаточное пребывание на солнце, регулярные занятия физическими упражнениями на свежем воздухе и разнообразное правильное питание.

Литература

  1. Болушевский С.В. Самая полная энциклопедия научных опытов- М.:Эксмо,2014. -288с

  2. Буслаева Г.Н. Значение кальция для организма и влияние питания на его метаболизм // Сonsilium Medicum . Приложение № 3 (Педиатрия). — 2009. — С. 4-6.

  3. Лифляндский В. Г. Витамины и минералы – Москва: Олма Медиа Групп, 2010 .– 640с

  4. https://roscontrol.com/

  5. http://moe-zdorove.ru/

  6. http://immunebody.ru/vitaminy/kalziy-v-produktah-pitania.html

  7. http://pohudanie.net/pitanie/soderzhanie-kaltsiya-v-produktakh-pitaniya-i-ego-polza-dlya-organizma.php

Приложение 1

Для профилактики симптомов нехватки кальция, диетологи рекомендуют придерживаться следующих уровней потребления минерала:

0-6 месяцев: 200 мг

6-12 месяцев: 260 мг

1-3 лет: 700 мг

4-8 лет: 1000 мг

9-13 лет: 1300 мг

14-18 лет: 1300 мг

19-30 лет: 1000 мг

31-50 лет: 1000 мг

51-70 лет (мужчины): 1000 мг

51-70 лет (женщины): 1200 мг

70 + лет: 1200 мг

Беременные и кормящие женщины (моложе 18 лет): 1300 мг

Беременные и кормящие женщины (старше 18 лет): 1000 мг

Приложение 2

Содержание кальция в 100г различных продуктов

Название продукта

Количество в 100г (мг)

Кунжут

1150

Орехи лесные (фундук)

290

Миндаль

254

Курага

170

Семена подсолнечника

100

Орехи грецкие

83

Арахис

70

Семена тыквы

60

Изюм

56

Соя, бобы

257

Листовая капуста

212

Зеленая капуста

210

Петрушка

190

Фасоль

105

Шпинат

87

Сельдерей

70

Зеленый лук

60

Морковь

40

Салат

20

Картофель

14

Приложение 3 Содержание кальция в молоке, твороге, сметане, кефире и сыре

Из расчёта на 100 г продукта

Молоко 3%

100 мг

Молоко 1%

120 мг

Йогурт натуральный

120 мг

Кефир

120 мг

Сметана

100 мг

Творог

95 мг

Твёрдые сорта сыра

600-900 мг

Приложение 4

Что есть вкусного и странного

Йогурт

Полезные бактерии

Сахар, в одной упаковке

Кальций на 100 г *

Белок, в %

Краситель черная морковь

«Агуша» яблоко — груша с 8 месяцев

молочнокислые бактерии, бифидобактерии

13,6 г

45 мг

3,2%

нет

«Здрайверы»-клубника-малина с 3 лет

молочнокислые бактерии, бифидобактерии

8,67 г

49 мг

3%

нет

«Тёма»-банан-земляника с 8 месяцев

молочнокислые бактерии

12,18 г

57 мг

3,3%

да

«Растишка»-земляника питьевой с 3 лет

молочнокислые бактерии

9,09 г

94 мг

2,9%

да

Ehrmann «Эрмик»-клубника с 3 лет

нет

9,9 г

80 мг

2,8%

нет

«Растишка»-клубника с 3 лет

молочнокислые бактерии

7,26 г

83 мг

3,9%

да

*В натуральном, не обогащенном йогурте должно быть 110-125 мг кальция на 100 г продукта

Исследовательская работа «Биологическая роль кальция и пути его восполнения в организме человека» 3 класс

5

Но иногда, несмотря на употребление кальция в больших количествах, наблюдается его

дефицит. Это связано с тем, что кальций в продуктах питания хорошо усваивается только

совместно с некоторыми веществами. Отлично усвоится кальций, если вместе с ним

принимать аскорбиновую, лимонную кислоту или кисломолочные продукты. Также

благоприятно действует наличие в пище витамина Д. Для успешного усвоения кальция

необходимы магний, фосфор, железо, йод.

Однако есть вещества, которые негативно влияют на его усвоение.

Продукты, негативно влияющие на усвоение кальция

При повышенном содержании соли в пище кальций будет выводиться с организма,

даже, если съедать много продуктов, богатых кальцием. То же происходит при употреблении

большого количества пищи, содержащей белок: мяса, рыбы, домашней птицы, гороха, бобов.

Но это не значит, что нужно исключить из рациона белковую пищу. В небольших

количествах белок повышает усвоение кальция. Так же переизбыток и недостаток жира

способен замедлить усвоение кальция. Грубоволокнистая пища, содержащая клетчатку,

необходима организму. Но при ее избытке понижается всасывание кальция в кишечнике.

Негативно влияет на усвояемость кальция чрезмерное употребление кофе, какао, кока-

колы, сладких газированных и алкогольных напитков, а также курение. Аналогичный

результат наблюдается при потреблении конфет и других сладостей.

Продукты, содержащие кальций

В аптеках продается множество препаратов, содержащих кальций, но следует помнить,

что этот кальций усваивается организмом намного хуже, чем содержащийся в натуральных

продуктах питания.

Многие люди думают, что кальций содержится исключительно в продуктах животного

происхождения, но это не так. Более того, среди растительных продуктов встречаются такие,

которые по содержанию этого минерала уверенно лидируют. К примеру, 100 г мака содержат

почти 1,5 г кальция, 100 г кунжута – 800 мг, 100 г миндаля – 250 мг, а в 100 мл молока его не

более 120 мг. Яичная скорлупа содержит 90% легко усвояемого кальция и является еще

одним богатым источником этого минерала.

Удовлетворить потребность организма в кальции только за счет этих продуктов будет

весьма проблематично, но они станут полезной добавкой к вашему ежедневному рациону и

позволят заметно увеличить поступление этого минерала в организм.

Приложение 2

Кальций в молоке и кисломолочных продуктах

Б. Роль ионов кальция / Биохимия

Уровень ионов кальция. Концентрация ионов Са2+ в цитоплазме нестимулированной клетки очень низка (10-100 нМ). Низкий уровень поддерживается кальциевыми АТФ-азами (кальциевыми насосами) и натрий-кальциевыми обменниками. Резкое повышение концентрации ионов Са2+ в цитоплазме (до 500-1000 нМ) происходит в результате открывания кальциевых каналов плазматической мембраны или внутриклеточных кальциевых депо (гладкого и шероховатого эндоплазматического ретикулума). Открывание каналов может быть вызвано деполяризацией мембран или действием сигнальных веществ, нейромедиаторов (глутамат и АТФ, см. Медиаторы нервной системы), вторичных мессенджеров (ИФ3 и цАМФ), а также вещества растительного происхождения рианодина. В цитоплазме и клеточных органеллах имеется множество белков способных связывать Са2+, некоторые из них выполняют роль буфера.

При высокой концентрации в цитоплазме ионы Са2+ оказывает на клетку цитотоксическое действие. Поэтому уровень кальция в отдельной клетке испытывает кратковременные всплески, увеличиваясь в 5-10 раз, а стимуляция клетки увеличивает лишь частоту этих флуктуаций.

Действие кальция опосредовано специальными Са2+-связывающими белками («кальциевыми сенсорами»), к которым принадлежат аннексии, кальмодулин и тропонин (см. Регуляция сокращения мышечных волокон). Кальмодулин — сравнительно небольшой белок (17 кДа) — присутствует во всех животных клетках. При связывании четырёх ионов Са2+ (на схеме голубые кружочки) кальмодулин переходит в активную форму, способную взаимодействовать с многочисленными белками. За счёт активации кальмодулина ионы Са2+ оказывают влияние на активность ферментов, ионных насосов и компонентов цитоскелета.

Статьи раздела «Вторичные мессенджеры»:

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел

Кальций — Биологическая роль

  • Участвует в строении костей и зубов . Не менее 99% от общего количества кальция находится в костях и зубах. Кальций в костях превращается в гидроксиапатит — Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , но кости также содержат значительные количества фосфата кальция, карбоната, цитрата, фторида, магния, стронция, следовые и незначительные количества других солей. Минералы составляют около 50% от общей костной массы.Остальное — это органическая матрица, в которой находятся белки, гликопротеины и протеогликаны, связывающие соли кальция. Ежедневно в костях может обмениваться до 700 мг кальция. Непосредственным источником кальция для костей является кальций из жидкостей и клеток организма. Хотя это количество кальция невелико (<10 г) по сравнению с количеством костной ткани, оно критически важно для регулирования удивительно большого числа клеточных активностей.
  • Регуляция обмена веществ . Это одна из основных ролей кальция.Протеинкиназы, которые модулируют активность ключевых ферментов в ответ на связывание гормона с поверхностью клеток, активируются кальцием — либо напрямую, либо связываясь с белком, который связывает кальций — кальмодулин .
  • Регуляция клеточной активности . К ним относятся функции нервов и мышц, действие гормонов, свертывание крови, подвижность клеток и многие другие. Регулирует сокращение мышц, регулируя сократительную способность актина и миозина .Поскольку он участвует в таком большом количестве клеточных регуляторов, его также называют «вторым мессенджером ».
  • Промежуточные продукты в реакции клеток на различные раздражители . Способ действия аналогичен регуляторному действию циклических нуклеотидов. Действие кальция опосредуется внутриклеточным рецепторным белком — кальмодулином , который связывает ионы кальция, когда их концентрация в реакции на раздражитель увеличивается. Кальмодулин был обнаружен в каждой изученной клетке, содержащей ядро.Когда Ca 2+ связывается с кальмодулином, он активизирует многие ферменты, и среди них есть те, которые участвуют в метаболизме циклических нуклеотидов, фосфорилировании белков, секреторной функции, сокращении мышц, образовании микротрубочек, метаболизме гликогена и потоке кальция. Было обнаружено, что сильнодействующими ингибиторами активности кальмодулина являются фенотиазиновые препараты, расслабляющие гладкую мускулатуру нескольких пептидов, обнаруженных у ядовитых насекомых.
  • Входит в состав многих металлоферментов .Например. α-амилаза и фосфолипаза содержат кальций как важную часть катализатора. Остеокальцин — это белок костей, который важен для нормальной кристаллизации минералов костей. Кальбиндин D необходим для всасывания кальция в кишечнике, перевода кальция в клетки и абсорбции кальция из клубочкового фильтрата в почках. Некоторые белки крови должны связывать кальций для своей активности. Многие антикоагулянты связывают структуры хелата кальция (например, ЭДТА и цитрат).

В кальций-связывающих белках влияние кальция на:

  • Секреция гормонов и нейромедиаторов . Аннексин белок должен связываться с кальцием tu связываться с фосфолипидной мембраной. В этом случае он инициирует слияние клеточных секреторных пузырьков с поверхностью мембраны и затем экзоцитоз.
  • Клеточная адгезия . Кадерин — это кальций-зависимые белки, которые регулируют клеточную адгезию и нормальное контактное ингибирование репликации клеток.Нарушение функции кадерина связано с развитием злокачественных новообразований.
  • Белки цитоскелета .

Важность Ca 2+ в этих действиях отражается в точности, которая регулирует концентрацию концентраций Ca 2+ . Нормальная плазма содержит 9-11 мг кальция на 100 мл. Суточные колебания редко превышают ± 3%. Эти узкие пределы отражают комплексное регулирующее действие витамина D, паратиреоидного гормона, кальцитонина и других гормонов.

Кальций — Потребитель

Что такое кальций и для чего он нужен?

Кальций — это минерал, который содержится во многих продуктах питания. Организм нуждается в кальции для поддержания прочности костей и выполнения многих важных функций. Почти весь кальций хранится в костях и зубах, поддерживая их структуру и твердость.

Тело также нуждается в кальции для мышц, чтобы двигаться, и для нервов, чтобы передавать сообщения между мозгом и всеми частями тела.Кроме того, кальций помогает кровеносным сосудам перемещать кровь по всему телу и способствует высвобождению гормонов и ферментов, которые влияют почти на все функции человеческого тела.

Сколько кальция мне нужно?

Ежедневное количество кальция зависит от вашего возраста. Среднесуточные рекомендуемые количества указаны ниже в миллиграммах (мг):

Жизненный этап Рекомендуемая сумма
От рождения до 6 месяцев 200 мг
Младенцы 7–12 месяцев 260 мг
Дети 1–3 года 700 мг
Дети 4–8 лет 1000 мг
Дети 9–13 лет 1300 мг
Подростки 14–18 лет 1300 мг
Взрослые 19–50 лет 1000 мг
Взрослые мужчины 51–70 лет 1000 мг
Взрослые женщины 51–70 лет 1200 мг
Взрослые от 71 года и старше 1200 мг
Беременные и кормящие подростки 1300 мг
Беременные и кормящие взрослые 1000 мг

Какие продукты содержат кальций?

Кальций содержится во многих продуктах питания. Рекомендуемое количество кальция можно получить, употребляя в пищу различные продукты, в том числе следующие:

  • Молоко, йогурт и сыр являются основными пищевыми источниками кальция для большинства людей в Соединенных Штатах.
  • Кале, брокколи и пекинская капуста — прекрасные растительные источники кальция.
  • Рыба с мягкими костями, которую вы едите, например консервированные сардины и лосось, являются прекрасным источником кальция в организме животного.
  • Большинство злаков (например, хлеб, макаронные изделия и не обогащенные злаки), хотя и не богаты кальцием, добавляют значительное количество кальция в рацион, потому что люди едят их часто или в больших количествах.
  • Кальций добавляют в некоторые сухие завтраки, фруктовые соки, соевые и рисовые напитки, а также в тофу. Чтобы узнать, есть ли в этих продуктах кальций, проверьте этикетки на продуктах.

Какие виды пищевых добавок с кальцием доступны?

Кальций содержится во многих поливитаминно-минеральных добавках, хотя количество зависит от продукта. Также доступны диетические добавки, содержащие только кальций или кальций с другими питательными веществами, такими как витамин D. Проверьте этикетку с информацией о добавках, чтобы определить количество кальция.

Двумя основными формами пищевых добавок с кальцием являются карбонат и цитрат. Карбонат кальция недорогой, но лучше всего усваивается при приеме с пищей. Некоторые безрецептурные антацидные препараты, такие как Tums® и Rolaids®, содержат карбонат кальция. Каждая таблетка или жевательная резинка содержит 200–400 мг кальция. Цитрат кальция, более дорогая форма добавки, хорошо всасывается натощак или сытно. Кроме того, люди с низким уровнем желудочного сока (заболевание, чаще встречающееся у людей старше 50) усваивают цитрат кальция легче, чем карбонат кальция.Другие формы кальция в добавках и обогащенных продуктах включают глюконат, лактат и фосфат.

Усвоение кальция лучше всего, когда человек потребляет не более 500 мг за один раз. Таким образом, человеку, который, например, принимает 1000 мг кальция в день из пищевых добавок, следует разделить дозу, а не принимать все сразу.

Добавки кальция могут вызывать у некоторых людей газы, вздутие живота и запор. Если возникают какие-либо из этих симптомов, попробуйте распределить дозу кальция в течение дня, принимать добавку во время еды или изменить марку добавки или форму кальция, которую вы принимаете.

Достаточно ли я кальция?

Многие люди не получают рекомендуемое количество кальция из продуктов, которые они едят, в том числе:

  • Мальчики от 9 до 13 лет,
  • Девочки от 9 до 18 лет,
  • Женщины старше 50 лет,
  • Мужчины старше 70 лет.

Если учесть общее потребление как пищи, так и добавок, многие люди, особенно девочки-подростки, по-прежнему не получают достаточного количества кальция, в то время как некоторые пожилые женщины, вероятно, получают больше, чем верхний предел.Для получения более подробной информации см. Наш информационный бюллетень для медицинских работников о кальции.

Определенные группы людей чаще других испытывают проблемы с получением достаточного количества кальция:

  • Женщины в постменопаузе, потому что они теряют больше костной массы и не усваивают кальций. Достаточное потребление кальция с пищей и при необходимости добавками может замедлить скорость потери костной массы.
  • Женщины детородного возраста, у которых менструальный цикл прекращается (аменорея), потому что они много тренируются, мало едят или и то, и другое.Им необходимо достаточное количество кальция, чтобы справиться с результирующим снижением всасывания кальция, увеличением потерь кальция с мочой и замедлением образования новой кости.
  • Люди с непереносимостью лактозы не могут переваривать этот натуральный сахар, содержащийся в молоке, и испытывают такие симптомы, как вздутие живота, газы и диарея, когда пьют больше, чем небольшое количество за один раз. Обычно они могут есть другие богатые кальцием молочные продукты с низким содержанием лактозы, такие как йогурт и многие сыры, а также пить молоко с пониженным содержанием лактозы или без лактозы.
  • Веганы (вегетарианцы, которые не едят продукты животного происхождения) и ово-вегетарианцы (вегетарианцы, которые едят яйца, но не употребляют молочные продукты), потому что они избегают молочных продуктов, которые являются основным источником кальция в рационе других людей.

На количество кальция, всасываемого из пищеварительного тракта, могут влиять многие факторы, в том числе:

  • Возраст. Эффективность усвоения кальция снижается с возрастом. Рекомендуемое потребление кальция выше для людей старше 70 лет.
  • Потребление витамина D. Этот витамин, содержащийся в некоторых продуктах питания и вырабатываемый организмом при воздействии солнечных лучей на кожу, увеличивает абсорбцию кальция.
  • Прочие компоненты в продуктах питания. И щавелевая кислота (в некоторых овощах и бобах), и фитиновая кислота (в цельнозерновых) могут снизить абсорбцию кальция. Людям, которые едят разнообразную пищу, не нужно учитывать эти факторы. Они учтены в рекомендованном потреблении кальция с учетом всасывания.

На количество кальция, выводимого организмом с мочой, калом и потом, также могут влиять многие факторы.К ним относятся употребление напитков, содержащих алкоголь и кофеин, а также других питательных веществ (белков, натрия, калия и фосфора). У большинства людей эти факторы мало влияют на кальциевый статус.

Что произойдет, если я не получу достаточно кальция?

Недостаточное потребление кальция не вызывает очевидных симптомов в краткосрочной перспективе, потому что организм поддерживает уровень кальция в крови, забирая его из костей. В долгосрочной перспективе потребление кальция ниже рекомендованного уровня имеет последствия для здоровья, такие как снижение костной массы (остеопения) и повышение риска остеопороза и переломов костей.

Симптомы серьезной недостаточности кальция включают онемение и покалывание в пальцах, судороги и нарушения сердечного ритма, которые могут привести к смерти, если их не исправить. Эти симптомы почти всегда возникают у людей с серьезными проблемами со здоровьем или у людей, проходящих определенное лечение.

Как кальций влияет на здоровье?

Ученые изучают кальций, чтобы понять, как он влияет на здоровье. Вот несколько примеров того, что показало это исследование:

Здоровье костей и остеопороз

Кости нуждаются в большом количестве кальция и витамина D в детстве и подростковом возрасте, чтобы достичь максимальной прочности и содержания кальция примерно к 30 годам.После этого кости медленно теряют кальций, но люди могут помочь уменьшить эти потери, получая рекомендованные количества кальция в течение взрослого возраста и ведя здоровый активный образ жизни, включающий физические нагрузки с отягощением (например, ходьбу и бег).

Остеопороз — это заболевание костей у пожилых людей (особенно женщин), при котором кости становятся пористыми, хрупкими и более склонными к переломам. Остеопороз — серьезная проблема общественного здравоохранения для более чем 10 миллионов взрослых людей старше 50 лет в Соединенных Штатах.Адекватное потребление кальция и витамина D, а также регулярные физические упражнения необходимы для поддержания здоровья костей на протяжении всей жизни.

Прием добавок кальция и витамина D снижает риск перелома костей и риск падения у ослабленных пожилых людей, живущих в домах престарелых и подобных учреждениях. Но неясно, помогают ли добавки предотвратить переломы костей и падения у пожилых людей, живущих дома.

Рак

Исследования изучали, могут ли добавки кальция или диеты с высоким содержанием кальция снизить риск развития рака толстой или прямой кишки или увеличить риск рака простаты.На сегодняшний день исследования не дают однозначных ответов. Учитывая, что рак развивается в течение многих лет, необходимы более длительные исследования.

Сердечно-сосудистые заболевания

Некоторые исследования показывают, что получение достаточного количества кальция может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта. Другие исследования показывают, что высокое количество кальция, особенно из добавок, может увеличить риск сердечных заболеваний. Но когда все исследования рассматриваются вместе, ученые пришли к выводу, что до тех пор, пока потребление не превышает верхний предел, кальций из пищи или добавок не будет увеличивать или уменьшать риск сердечного приступа или инсульта.

Высокое кровяное давление

Некоторые исследования показали, что рекомендованное потребление кальция может снизить риск развития высокого кровяного давления (гипертонии). Одно крупное исследование, в частности, показало, что диета с высоким содержанием обезжиренных и нежирных молочных продуктов, овощей и фруктов снижает кровяное давление.

Преэклампсия

Преэклампсия — это серьезное заболевание, при котором у беременной женщины развивается повышенное артериальное давление и возникают проблемы с почками, из-за которых белок попадает в мочу.Это основная причина болезней и смерти беременных женщин и их новорожденных детей. Для женщин, которые получают менее 900 мг кальция в день, прием добавок кальция во время беременности (1000 мг в день и более) снижает риск преэклампсии. Но большинство беременных женщин в Соединенных Штатах получают достаточное количество кальция из своего рациона.

Камни в почках

Большинство камней в почках богаты оксалатом кальция. Некоторые исследования показали, что более высокое потребление кальция из пищевых добавок связано с повышенным риском образования камней в почках, особенно среди пожилых людей.Но кальций из пищевых продуктов не вызывает образования камней в почках. Для большинства людей другие факторы (например, недостаточное потребление жидкости), вероятно, имеют большее влияние на риск образования камней в почках, чем потребление кальция.

Похудание

Хотя несколько исследований показали, что получение большего количества кальция помогает снизить массу тела или уменьшить набор веса с течением времени, большинство исследований показали, что кальций — из продуктов питания или пищевых добавок — практически не влияет на массу тела и количество жировых отложений.

Для получения дополнительной информации о кальции и потере веса см. Наш информационный бюллетень для потребителей Weight Loss .

Может ли кальций быть вредным?

Слишком большое количество кальция может вызвать запор. Это также может повлиять на способность организма усваивать железо и цинк, но этот эффект не установлен. У взрослых слишком много кальция (из пищевых добавок, но не из продуктов питания и напитков) может увеличить риск образования камней в почках. Некоторые исследования показывают, что люди, потребляющие большое количество кальция, могут иметь повышенный риск рака простаты и сердечных заболеваний, но необходимы дополнительные исследования, чтобы понять эти возможные связи.

Большинство людей не получают суммы, превышающие верхний предел, от еды и напитков; избыточное потребление обычно происходит из-за приема добавок кальция. Опросы показывают, что некоторые пожилые женщины в Соединенных Штатах, вероятно, получают дозы, несколько превышающие верхний предел, поскольку эти женщины часто употребляют добавки с кальцием.

Верхние суточные пределы кальция включают поступление из всех источников — продуктов питания, напитков и добавок — и перечислены ниже в миллиграммах (мг).

Жизненный этап Верхний предел
От рождения до 6 месяцев 1000 мг
Младенцы 7–12 месяцев 1500 мг
Дети 1–8 лет 2,500 мг
Дети 9–18 лет 3000 мг
Взрослые 19–50 лет 2,500 мг
Взрослые от 51 года и старше 2000 мг
Беременные и кормящие подростки 3000 мг
Беременные и кормящие взрослые 2,500 мг

Взаимодействует ли кальций с лекарствами или другими пищевыми добавками?

Пищевые добавки с кальцием могут взаимодействовать с некоторыми лекарствами, которые вы принимаете, или влиять на них, а некоторые лекарства могут снижать или повышать уровень кальция в организме. Вот несколько примеров:

  • Кальций может снизить абсорбцию этих препаратов при совместном приеме:
    • Бисфосфонаты (для лечения остеопороза)
    • Антибиотики семейства фторхинолонов и тетрациклинов
    • Левотироксин (для лечения низкой активности щитовидной железы)
    • Фенитоин (противосудорожное средство)
    • Динатрий тилудроната (для лечения болезни Педжета).
  • Диуретики различаются по своему действию.Диуретики тиазидного типа (такие как Диурил® и Лозол®) снижают выведение кальция почками, что, в свою очередь, может привести к слишком высокому повышению уровня кальция в крови. Но петлевые диуретики (такие как Lasix® и Bumex®) увеличивают выведение кальция и тем самым снижают уровень кальция в крови.
  • Антациды, содержащие алюминий или магний, увеличивают потерю кальция с мочой.
  • Минеральное масло и стимулирующие слабительные средства уменьшают всасывание кальция.
  • Глюкокортикоиды (например, преднизон) могут вызывать истощение кальция и, в конечном итоге, остеопороз, если люди принимают их в течение нескольких месяцев.

Сообщите своему врачу, фармацевту и другим медицинским работникам обо всех принимаемых вами пищевых добавках и лекарствах. Они могут сказать вам, могут ли эти пищевые добавки взаимодействовать с лекарствами, отпускаемыми по рецепту или без рецепта, или мешать им, или же лекарства могут влиять на то, как ваше тело усваивает, использует или расщепляет питательные вещества.

Кальций и здоровое питание

Люди должны получать большую часть питательных веществ из продуктов питания и напитков, в соответствии с рекомендациями федерального правительства по питанию для американцев .Пища содержит витамины, минералы, пищевые волокна и другие полезные для здоровья компоненты. В некоторых случаях обогащенные продукты и пищевые добавки полезны, когда невозможно удовлетворить потребности в одном или нескольких питательных веществах (например, на определенных этапах жизни, таких как беременность). Для получения дополнительной информации о построении здорового рациона питания см. Руководство по питанию для американцев и MyPlate Министерства сельского хозяйства США.

Где я могу узнать больше о кальции?

  • Общая информация о кальции:
  • Для получения дополнительной информации о пищевых источниках кальция:
  • Дополнительные советы по выбору пищевых добавок:
  • Для получения информации о построении здорового режима питания:

Заявление об ограничении ответственности

Этот информационный бюллетень Управления пищевых добавок (ОРВ) предоставляет информацию, которая не должна заменять медицинские консультации.Мы рекомендуем вам поговорить со своими поставщиками медицинских услуг (врачом, диетологом, фармацевтом и т. Д.) О ваших интересах, вопросах или использовании пищевых добавок, а также о том, что может быть лучше для вашего здоровья в целом. Любое упоминание в этой публикации конкретного продукта или услуги или рекомендации организации или профессионального сообщества не означает одобрения ODS этого продукта, услуги или совета экспертов.

Обновлено: 22 марта 2021 г. История изменений в этом информационном бюллетене

Кальций и биодоступность | Молочное питание

Вернуться к кальцию

Биодоступность — это степень усвоения и использования питательного вещества организмом.

Биодоступность кальция относится к потенциально абсорбируемой фракции пищевого кальция и включению абсорбированного кальция в кость.

Чтобы соответствовать рекомендациям по кальцию, биодоступность кальция является важным фактором, который следует учитывать помимо простого содержания кальция в продуктах питания.

Различные диетические факторы могут влиять на биодоступность кальция. Некоторые пищевые компоненты действуют синергетически, способствуя усвоению кальция. В их число входят: 1,2

  • витамин D,
  • лактоза,
  • фосфопептидов казеина в молоке.

Коровье молоко имеет хорошую биодоступность кальция (от 30 до 35%). Подсчитано, что без молока и молочных продуктов в рационе будет удовлетворено менее половины потребности в кальции. Фактически, подростки в Канаде, которые придерживаются западного типа диеты, вряд ли соблюдают их рекомендации по кальцию, если они не потребляют молоко или молочные продукты. 3

Растительные продукты содержат много витаминов и минералов, которые важны для сбалансированного питания и могут быть источником кальция. Однако, вообще говоря, растительная пища содержит значительное количество ингибирующих веществ, таких как оксалаты и фитаты. Они связываются с кальцием и образуют нерастворимые солевые комплексы, снижая, таким образом, всасывание кальция. 3 Например, приготовленный шпинат содержит 115 мг кальция на порцию (125 мл или ½ стакана), но фактически усваивается лишь около 5% (6 мг в абсолютном значении).Это очень мало по сравнению с 32% (то есть 101 мг) усвоенного кальция в молоке. Следовательно, чтобы получить такое же количество доступного кальция, которое содержится в 1 чашке молока, нужно потреблять около 8 чашек шпината (см. Таблицу ниже).

Биодоступность кальция некоторых обогащенных продуктов сравнима с биодоступностью молока, но эти продукты не всегда обеспечивают одинаковое общее содержание кальция на порцию. Исследования обогащенных напитков, включая соевые напитки и апельсиновый сок, показали, что фортификант имеет тенденцию оседать на дно картонной коробки, и даже сильного встряхивания может быть недостаточно для повторного суспендирования солей кальция. 5

Узнайте больше о биодоступности кальция в соевых напитках .

Хотя можно достичь адекватного потребления кальция и удовлетворить потребности в кальции с помощью западной растительной диеты, легче и практичнее удовлетворить эти потребности, когда в рационе присутствуют молоко и молочные продукты. Кроме того, вклад молока и молочных продуктов в потребление кальция важен и полезен с точки зрения питания. Было показано, что замена молока и молочных продуктов продуктами, эквивалентными кальцию, пагубно влияет на общий профиль питания, включая потребление других важных питательных веществ, таких как белок, магний, фосфор и витамины A, D, B 2 ( рибофлавин) и B 12 . 6,7

В таблице ниже показано содержание кальция в выбранных источниках пищи, процент, усваиваемый организмом, и количество порций, необходимых для равного усвоения кальция из одной чашки молока.

Биодоступность кальция в обычных продуктах питания

Продукты питания Размер порции Среднее содержание кальция (мг) 8 Расчетное поглощение (%) 9-11 Абсорбированный кальций (мг) Количество порций, равное 250 мл (1 чашке) молока
Молочные продукты
Молоко (цельное, 2%, 1%, обезжиренное) 250 мл (1 чашка) 310 32.1 99,5 1
Сыр Чеддер 50 г (1,5 унции) 337 32,1 108,2 1
Йогурт 175 мл (3/4 стакана) 272 32,1 87,3 1
Овощи (приготовленные)
Бок-чой 125 мл (1/2 стакана) 84 53,8 45,2 2. 25
Кале 125 мл (1/2 стакана) 49 49,3 24,2 4
Брокколи 125 мл (1/2 стакана) 33 61,3 20,2 5
Шпинат 125 мл (1/2 стакана) 129 5,1 6,6 15,25
Орехи и семена
Миндаль 60 мл (1/4 стакана) 97 21.2 20,6 4,75
Семена кунжута 60 мл (1/4 стакана) 23 20,8 4,8 20,75
Бобовые (приготовленные)
Фасоль белая 125 мл (1/2 стакана) 85 21,8 18,5 5,5
Фасоль пинто 125 мл (1/2 стакана) 42 26,7 11.2 9
Красная фасоль 125 мл (1/2 стакана) 26 24,4 6,3 15,75
Хлеб и крупы
Цельнозерновой хлеб 35 г (1 ломтик) 26 82 21,3 4,75
Отруби пшеничные 27 г 19 38 7,2 13. 75
Обогащенные продукты
Апельсиновый сок с кальцием 125 мл (1/2 стакана) 155 36,3 56,3 1,75
Тофу, обычный, твердый или особо твердый, сырой (приготовленный с сульфатом кальция) 85 г 171 * 31 53 2
Соевый напиток с трикальцийфосфатом 250 мл (1 чашка) 319 24 76.6 1,25 **

* Содержание кальция в тофу варьируется в зависимости от марки и типа тофу.

** Исследования показывают, что до 40% кальция, добавленного в обогащенные растительные напитки, такие как соевые напитки, может оседать на дне емкости даже при встряхивании. 12 Указанное здесь значение абсорбированного кальция не учитывает эту проблему.

Ищете основную доказательную информацию о здоровье костей, кальции и молочных продуктах? Откройте для себя наш информационный бюллетень для специалистов в области здравоохранения.

Ключевые слова:
кальций
, биодоступность

3: Кальций в биологических системах

Кальций, как и многие другие «неорганические элементы» в биологических системах, в последнее десятилетие стал предметом пристального внимания как ученых, так и широкой общественности. 1 Присутствие и центральная роль кальция в костях млекопитающих и других минерализованных тканях были признаны вскоре после открытия его в качестве элемента Дэви в 1808 году. Намного позже пришло понимание, что ионы Ca 2+ могут играть важную роль в другие ткани также. Чуть более века назад британский физиолог Сидни Рингер провел эксперименты, оказавшие огромное историческое влияние. 2 Его интересовало влияние различных катионов на сердечную мышцу лягушки, и он случайно обнаружил, что ионы Ca 2+ , всегда присутствующие в водопроводной воде, распределяемой в центре Лондона, в миллимолярных концентрациях необходимы для сокращения мышц и выживания тканей. .

Сегодня широко признано, что ионы Ca 2+ являются центральными в сложной внутриклеточной системе мессенджера, которая опосредует широкий спектр биологических процессов: сокращение мышц, секрецию, гликолиз и глюконеогенез , перенос ионов, деление клеток и др. рост (определения терминов, выделенных жирным шрифтом, см. в Приложении A в разделе IX). Подробная организация этой системы обмена сообщениями в настоящее время является предметом значительной научной деятельности, и некоторые детали уже известны.Одним из звеньев системы является класс высокогомологичных Ca 2+ -связывающих белков, которые будут обсуждаться позже в этой главе, которые претерпевают зависимые от Ca 2+ конформационные изменения и реагируют на временное увеличение внутриклеточного Ca 2+ -ионная концентрация. Предпосылкой для правильного функционирования системы посыльного кальция у высших организмов является поддержание очень низкой концентрации цитозольного Ca 2+ в «покоящейся» клетке, порядка 100–200 нМ.Временное повышение концентрации Ca 2+ , которое может быть результатом гормонального воздействия на мембранный рецептор, должно быстро снижаться. В этой активности участвуют несколько транспортных белков, управляемых либо гидролизом АТФ, либо градиентами какого-либо другого иона, такого как Na + .

Ca 2+ ионы, как известно, также играют различные роли вне клеток. В царстве растений ионы Ca 2+ часто образуют связи между отдельными клетками и необходимы для поддержания устойчивости всего растения; некоторые водоросли являются типичными примерами.В плазме крови млекопитающих, в которой концентрация Ca 2+ превышает внутриклеточную примерно в 10 4 , ионы Ca 2+ играют важную роль в соединении определенных белков в системе свертывания крови с поверхностями мембран. циркулирующих клеток. Многие внеклеточные ферменты также содержат ионы Ca 2+ , иногда в активном центре, но чаще всего в других местах. Обычно считается, что ионы Ca 2+ придают белкам повышенную термостабильность, и действительно, белки в термостойких микроорганизмах часто содержат много таких ионов.

Позвоночным животным требуется много кальция в пище; в США рекомендуемая суточная доза (RDA) для взрослых людей составляет 800 мг, и в большинстве других стран есть сопоставимые рекомендации. Во время беременности у млекопитающих кальций должен транспортироваться через плаценту к плоду, особенно на тех этапах беременности, когда формирование кости происходит наиболее быстро. Интересно, что между кишечным и плацентарным транспортом, по-видимому, есть некоторые параллели, которые будут обсуждаться ниже.Роль кальция в биоминералах — обширная тема, которую мы можем рассмотреть только поверхностно в этой главе.

Чтобы предоставить основу для более биологически ориентированных разделов, которые следуют, мы начнем с краткого изложения некоторых основных фактов о кальции. Затем мы переходим к описанию распределения кальция в биологических тканях и органеллах и методов, которые можно использовать для получения этой информации. После этого следует краткий раздел о транспорте Ca 2+ и описание механизма внутриклеточного высвобождения Ca 2+ , как это понимается в настоящее время.Далее следует обсуждение некоторых выбранных Ca 2+ -связывающих белков, представляющих общий интерес, как внутриклеточных, так и внеклеточных. Прежде чем мы завершим главу, мы подведем итоги некоторых недавних наблюдений за белками, связывающими Ca 2+ , у прокариот.

II. Основные факты о кальции: его соединения и реакции

III. Кальций в живых клетках: методы определения концентраций и пространственного распределения

  1. Измерения «свободных» концентраций кальция

    1. Ca 2+ -селективные микроэлектроды
    2. Биолюминесценция
    3. Комплексообразующие агенты с Ca 2+ -зависимым поглощением света или флуоресценцией
    4. Комплексообразующие агенты с Ca 2+ -зависимыми ЯМР-спектрами
  2. Резюме

Большая часть наших нынешних знаний о биологической роли Ca 2+ основана на подробных измерениях концентрации, распределения и химической природы Ca 2+ и его комплексов.Концентрации несложного или «свободного» Ca 2+ можно измерить с помощью селективных микроэлектродов Ca 2+ , биолюминесценции и комплексообразователей с Ca 2+ -зависимым поглощением света, флуоресценцией или спектрами ЯМР. Результатом таких исследований является то, что «свободная» концентрация Ca 2+ в покоящихся эукариотических клетках обычно очень низкая, порядка 100-200 нМ. Общие концентрации Ca 2+ , не входящие в комплекс или входящие в комплекс, могут быть измерены с помощью различных физических методов.Некоторые методы, такие как атомная абсорбция, чувствительны, но дают плохое пространственное разрешение. Другие включают бомбардировку образца электронами или заряженными атомами и могут дать пространственное разрешение порядка нескольких нм; тем не менее, существует компромисс между обнаруживаемостью и разрешением

.

IV. Транспорт и регуляция ионов Ca 2+ в высших организмах

  1. Ca

    2+ Поглощение и секреция

  2. Внутриклеточный Ca

    2+ Транспорт

    1. Ca 2+ -ATPases
    2. Na + / Ca 2+ Обменник плазменной мембраны
    3. Митохондриальный Ca 2+ Транспорт: Приток
    4. Митохондриальный Ca 2+ Транспорт: отток
    5. Ca 2+ Отток из немитохондриальных магазинов
    6. Прочие каналы, управляемые напряжением или рецептором Ca 2+ каналов
  3. Инозитолтрифосфат и Ca

    2+ Система обмена сообщениями

  4. Резюме

Потоки ионов Ca 2+ и их регуляция в высших организмах, а также в микроорганизмах зависят от нескольких транспортных белков в дополнение к везикулярным и закрытым процессам. Важным классом транспортных белков являются Ca 2+ -АТФазы, которых особенно много в мышечных клетках. Эти белки перемещают ионы Ca 2+ против больших градиентов активности (или концентрации) за счет расхода АТФ. Транспорт ионов Ca 2+ против градиентов активности через мембраны также может осуществляться за счет сопряженного транспорта других ионов, таких как Na + , с градиентом в противоположном направлении.

В результате некоторого внешнего стимула — например, действия гормона — концентрации «свободных» ионов Ca 2+ в цитоплазме многих типов клеток могут временно увеличиваться на несколько порядков.Это увеличение в значительной степени является результатом высвобождения Ca 2+ из внутриклеточных хранилищ (ER, SR) в ответ на начальное формирование нового типа мессенджера 1,4,5-IP 3 . Активность транспортных белков Ca 2+ в конечном итоге восстанавливает уровни концентрации Ca 2+ до уровней покоя. Эта последовательность событий лежит в основе роли Ca 2+ в регуляции широкого разнообразия клеточной активности (см. Раздел V).

  1. Парвальбумин и кальбиндины D

    9K и D 28K

  2. Саркоплазматический кальций-связывающий белок из

    Nereis diversicolor

  3. Мембранный цитоскелет и фосфолипид-связывающие белки

  4. Ca

    2+ -зависимые протеазы

  5. Протеинкиназа C

  6. Резюме

Многие различные биологические процессы в эукариотических клетках регулируются внутриклеточными уровнями концентрации Ca 2+ .Примерами таких процессов являются сокращение мышц, транспортные процессы, деление и рост клеток, активность ферментов и метаболические процессы. Звено в этой регуляторной цепи представляет собой ряд внутриклеточных рецепторов Ca 2 + с аффинностями Ca 2 + , так что их сайты связывания в основном не заняты на уровнях концентрации Ca 2+ в состоянии покоя, но заняты на Уровни Ca 2+ достигнуты в результате некоторого внешнего стимула. Этот класс рецепторов Ca 2+ часто называют «суперсемейством кальмодулина» и включают хорошо известные члены тропонин C (регулирующий сокращение мышц в поперечно-полосатых мышцах) и кальмодулин (играющий важную роль в регуляции многих клеточных процессов).Определение аминокислотной последовательности, а также рентгеновские исследования и исследования ЯМР 2D 1 H выявили сильную гомологию между регуляторными белками, связывающимися с Ca 2+ . Сайты связывания Ca 2+ расположены в петле, фланкированной двумя спиралями, а ионы Ca 2+ лигированы с приблизительно октаэдрической или пентагональной бипирамидальной симметрией. Лиганды представляют собой шесть или семь атомов кислорода, которые представлены карбоксилатными или гидроксильными группами боковой цепи, карбонилами основной цепи и молекулами воды.Пары этих сайтов Ca 2+ , а не отдельные сайты, по-видимому, являются функциональной единицей, и обычным следствием их расположения является совместное связывание Ca 2+ . Связывание Ca 2+ с внутриклеточными рецепторными белками сопровождается структурными изменениями, которые открывают гидрофобные пятна на их поверхности, что позволяет им связываться со своими белками-мишенями.

VI. Внеклеточный Ca 2+ -связывающие белки

  1. Ca

    2+ -связывание в некоторых внеклеточных ферментах

  2. Резюме

У высших организмов концентрация Ca 2+ во внеклеточных жидкостях обычно значительно выше, чем внутриклеточные концентрации.В жидкостях организма млекопитающих концентрация Ca 2+ обычно составляет порядка нескольких мМ. Уровни внеклеточной концентрации строго регулируются и претерпевают лишь незначительные изменения. Следствием этих высоких уровней Ca 2+ во внеклеточных жидкостях является то, что константа связывания должна составлять только от 10 3 до 10 4 M -1 , чтобы сайт белка был сильно занят Ca . 2+ . Некоторые внеклеточные ферменты и активаторы ферментов имеют один или несколько ионов Ca 2+ в качестве неотъемлемых частей своих структур.Некоторые ионы Ca 2+ связаны в активной щели или рядом с ней и могут принимать участие в ферментативных реакциях (например, фосфолипаза A 2 , \ (\ alpha \) — амилаза). В других молекулах, например сериновых протеазах, таких как трипсин и химотрипсин, ион Ca 2+ не важен для ферментативной активности и может играть более структурную роль. Ионы Ca 2+ участвуют в каскаде ферментативных процессов, которые приводят к свертыванию крови у млекопитающих. Некоторые из белков в этой системе содержат две новые аминокислоты, \ (\ gamma \) -карбоксиглутаминовая кислота (Gla) и \ (\ beta \) -гидроксиаспарагиновая кислота (Hya), которые, как предполагается, участвуют в качестве лигандов в Ca 2+ переплет.В присутствии ионов Ca 2+ протромбин и другие Gla-содержащие белки будут связываться с клеточными мембранами, содержащими кислые фосфолипиды, в частности, с мембраной тромбоцитов. По-видимому, ионы Ca 2+ образуют связь между белком и поверхностью мембраны.

Сводка

Кальций, наряду с железом, кремнием и щелочноземельными металлами, является важным компонентом минерализованных биологических тканей. Некоторые биоминералы на основе Ca 2+ , такие как кость или перламутр, можно рассматривать как сложные композиты с микроскопическими кристаллитами, встроенными в белковый матрикс.Образование кальцинированных биоминералов — это строго регулируемый процесс, и, например, человеческая кость постоянно растворяется и восстанавливается. Когда скорости этих двух противодействующих процессов не сбалансированы, результатом может быть декальцификация или остеопороз , что серьезно снижает прочность кости.

VIII. Ca 2+ -связывающие белки в микроорганизмах: поиск прокариотического кальмодулина

Сводка

Роль ионов Ca 2+ в регуляции биологической активности прокариотических организмов все еще остается нерешенной. Однако за последнее десятилетие постепенно накапливались доказательства того, что ионы кальция участвуют в различных бактериальных действиях, таких как хемотаксис и транспорт субстрата, споруляция, инициация репликации ДНК, синтез фосфолипидов и фосфорилирование белков. 168 Важной вехой является недавняя демонстрация того, что внутриклеточная концентрация Ca 2+ в E. coli строго регулируется до примерно 100 нМ, уровня, аналогичного уровню, типичному для покоящихся эукариотических клеток. 169 Кроме того, у бактерий было выделено все большее количество кальций-связывающих белков, некоторые из которых также имеют предполагаемые EF-участки Ca 2+ , характерные для суперсемейства кальмодулина внутриклеточных регуляторных белков. 168

IX. Приложения

  1. Определение биохимических терминов

Antiport Транспортный белок, переносящий два иона или молекулы в противоположных направлениях через мембрану.
Базальная боковая мембрана Мембрана эпителиальных клеток кишечника, расположенная в основании клеток, напротив микроворсинок, обращенных к просвету кишечника.
Цитозоль Неструктурированная часть внутренней части клетки (за исключением ядра клетки), в которой омываются органеллы.
Электрогенный Биологический процесс, управляемый градиентами электрического поля.
Эндоцитоз Процесс, с помощью которого эукариотические клетки захватывают растворенные вещества и / или частицы путем включения в часть плазматической мембраны с (временным) образованием цитоплазматических везикул.
Эндоплазматическая сеть (ER) Листы из складчатых мембран в цитоплазме эукариотических клеток, которые являются участками синтеза и транспорта белка.
Эпителиальные клетки Клетки, образующие поверхностный слой большинства, если не всех полостей тела (кровеносных сосудов, кишечника, мочевого пузыря, рта и т. Д.).
Эритроциты Тельца красной крови.
Эукариотические клетки Клетки с четко определенным ядром.
Экзоцитоз Процесс, с помощью которого эукариотические клетки высвобождают пакеты молекул (например, нейротрансмиттеров) в окружающую среду путем слияния пузырьков, образованных в цитоплазме, с плазматической мембраной.
Глюконеогенез Метаболический синтез глюкозы.
Гликолиз Метаболическая деградация глюкозы.
Гидротерапия Показатель относительной гидрофобности или гидрофильности аминокислоты или боковой цепи аминокислоты.
Собственная пластинка слизистой оболочки Слой соединительной ткани, лежащий под эпителием слизистой оболочки.
Митрохондрион Органелла с двойной мембраной в эукариотических клетках, которая является центром процессов аэробного окисления, ведущих к образованию богатого энергией АТФ.
Органелла Структурно отличная область клетки, которая содержит определенные ферменты или другие белки, выполняющие определенные биологические функции.
Остеопороз Болезнь хрупкой связи.
сложные эфиры форбола Полициклические органические молекулы, которые действуют как аналоги диацилглицерина и, следовательно, являются сильными активаторами протеинкиназы С.
Прокариотические клетки Клетки без четко выраженного ядра.
Саркоплазматическая сеть ER мышечных клеток.
Трофобласты Клетки между системами кровообращения матери и плода.
Триптический гидролизат Фрагментация белков в результате обработки протеолитическим ферментом трипсином.
Uniporter Транспортный белок, переносящий определенный ион или молекулу в одном направлении через мембрану.
  1. Однобуквенный код аминокислотных остатков

A — аланин, C — цистеин, D — аспартат, E — глутамат, F — фенилаланин, G — глицин, H — гистидин, I — изолейцин, K — лизин, L — лейцин, M — метионин, N — аспарагин, P — пролин, Q — глутамин, R — аргинин, S — серин, T — треонин, V — валин, W — триптофан, Y — тирозин.

  1. Активность транспортного белка

Это обычно описывается в терминах классической схемы Михаэлиса-Ментен:

\ [V (= транспорт \; скорость) = V_ {max} \ cdotp \ frac {[S]} {[S] + K_ {m}}, \]

, где [S] — концентрация переносимого растворенного вещества, а K m = (k -1 + k 2 ) / k 1 — константа Михаэлиса (размерность «концентрация») для реакции.

\ [E + S \ xrightleftharpoons [k _ {- 1}] {k_ {1}} ES \ xrightarrow {k_ {2}} R \ ldotp \]

Приблизительно как обратное соотношение между константами включения и выхода, относящимися к комплексу растворенное вещество-белок, 1 / K m = k 1 / k -1 может быть принято как нижний предел сродства белок для растворенного вещества.

X. Ссылки

  1. См., Например, «Схожу с ума от кальция» в разделе «Здоровье и фитнес» журнала Time , 23 февраля 1987 г., с. 49 или C. Garland et al. , Кальциевая диета , Penguin Books, 1990.
  2. S. Ringer, J. Physiol. 3 (1883), 195.
  3. Справочник по химии и физике , 64-е изд., CRC Press, 1984.
  4. Р. Д. Шеннон, Acta Cryst. А, 32 (1976), 751.
  5. Р. Дж. П. Уильямс, в Кальций в биологических системах, , Кембриджский университет. Press, 1976, с. 1.
  6. Б. А. Левин и Р. Дж. П. Уильямс, в Л. Дж. Ангилери и А. М. Т. Ангилери, ред., Роль кальция в биологических системах , CRC Press, 1982, стр. 3-26.
  7. А. К. Кэмпбелл, Внутриклеточный кальций: его универсальная роль в качестве регулятора , Wiley, 1983.
  8. А. П. Сомлио, М. Бонд и А. В. Сомлио, Nature 314 (1985), 622.
  9. Т. Б. Йоханссон, Р. Аксельссон и С. А. Э. Йоханссон, Nucl. Inst. Методы 84 (1970), 141.
  10. Р. Б. Мартин, в издании Х. Сигеля, Ионы металлов в биологических системах , Деккер, 17 (1984), I.
  11. H. Einspahr и C.E.Bugg, in ibid ., Pp. 52-97.
  12. Л. Г. Силлен и А. Э. Мартелл, ред., Константы стабильности комплексов ионов металлов , Chemical Soc., Лондон, 1964.
  13. А.Э. Мартелл и Р. М. Смит, ред., Critical Stability Constants , Plenum Press, 1 , 1975.
  14. J. D. Potter и J. Gergely, J. Biol. Chem. 250 (1975), 4628.
  15. W. Marki, M. Oppliger и R. Schwyzer, Helvetica Chemica Acta 60 (1977), 807.
  16. К. М. Фрей и Дж. Штур, в издании Х. Сигеля, Ионы металлов в биологических системах , Деккер, 1 (1974), 51.
  17. Вт.Дж. Мур, Physical Chemistry , Longman, 5-е изд., 1972, глава 10.
  18. M. V. Thomas, Techniques in Calcium Research , Academic Press, London, 1982.
  19. T. J. Rink, Pure Appl. Chem. 55 (1988), 1977 г.
  20. W. Simon et al. , Ann. N.Y. Acad. Sci. 307 (1987), 5269.
  21. Р. К. Томас, Ионно-чувствительные внутриклеточные микроэлектроды , Academic Press, Лондон, 1987.
  22. Дж. Р. Блинкс et al. , Прог. Биофиз. Мол. Биол. 4 (1983), И.
  23. R. Y. Tsien, Biochemistry 19 (1980), 2396.
  24. G. Grynkiewicz, M. Poenie, R. Y. Tsien, J. Biol. Chem. 260 (1985), 3440.
  25. A. Minta, J. P. Y. Kao, R. Y. Tsien, J. Biol. Chem 264 (1989), 8171.
  26. R. Y. Tsien, M. Poenie, Trends Biochem.Sci. 11 (1986), 450.
  27. E. Chiancone et al. , J. Biol. Chem. 26 (1986), 16306.
  28. Г. А. Смит et al. , Proc. Natl. Акад. Sci. США 80 (1983), 7178.
  29. Дж. К. Меткалф, Т. Р. Хескет и Г. А. Смит, Cell Calcium 6 (1985), 183.
  30. A. P. Somlyo, Cell Calcium 6 (1985), 197.
  31. G. W. Grime et al., Trends Biochem. Sci. 10 (1985), 6.
  32. Г. Х. Моррисон и Г. Слодзян, Anal. Chem. 47 (1975), 932А.
  33. С. Чандра и Г. Х. Моррисон, Science 228 (1985), 1543.
  34. E. Murphy et al. , Circulation Research 68 (1991), 1250.
  35. Р. Х. Вассерман и К.С. Фуллмер, в издании W. Y. Cheung, Calcium and Cell Function , Academic Press, 2 (1982), 176.
  36. Х. Расмуссен, О. Фонтейн и Т. Мацумото, Ann. Акад. Sci. 77 (1981), 518.
  37. S. Linse et al. , Биохимия 26 (1987), 6723.
  38. D. T. W. Bryant и P. Andrews, Biochem. J. 219 (1984), 287.
  39. Р. Х. Крецингер, Дж. Э. Манн и Дж. Г. Симмондс, в A. W. Norman et al. , ред., Витамин D, Химическая, биохимическая и клиническая эндокринология метаболизма кальция , W.де Грюйтер, стр. 232–248.
  40. J. J. Feher, Am. J. Physiol. 244 (1983), 303.
  41. I. Nemere, V. Leathers, A. W. Norman, J. Biol. Chem. 261 (1986), 16106.
  42. Г. Э. Лестер. Feder. Proc. 45 (1986), 2524.
  43. P. Marche, C. LeGuern и P. Cassier, Cell Tissue Res. 197 (1979), 69.
  44. M. Warembourg, C. Perret и M. Thomasset, Endocrinol. 119 (1986), 176.
  45. Х. Дж. Шацман, Experientia 22 (1966), 364.
  46. В. Ниггли, Дж. Т. Пеннистон и Э. Карафоли, J. Biol. Chem. 254 (1979), 9955.
  47. Э. Карафоли, М. Зурини и Г. Бенаим, в Кальций и клетка , Симпозиум Фонда CIBA, № 122, Wiley, 1986, стр. 58-65.
  48. D. MacLennan, J. Biol. Chem. 245 (1970), 4508.
  49. Н. М. Грин et al., ссылка 47, стр. 93.
  50. D. M. Clarke et al. , Природа 339 (1989), 476.
  51. G. Inesi, Annu. Rev. Physiol. 47 (1985), 573.
  52. Р. Дж. П. Уильямс, евро. J. Biochem. 150 (1985), 231.
  53. C. Tanford, Proc. Natl. Акад. Sci. США 79 (1982), 6527.
  54. Д. Х. МакЛеннан, К. П. Кэмпбелл и Р. А. Райтмайер, в ссылке 35, стр.151-173.
  55. A. Maurer et al. , Proc. Natl. Акад. Sci. США 82 (1985), 4036.
  56. M. P. Blaustein и M. T. Nelson, в E. Carafoli, ed., Membrane Transport of Calcium , Academic Press, 1982, pp. 217-236.
  57. П. Ф. Бейкер, ссылка 47, стр. 73-84.
  58. Е. Карафоли, Дж. Инеси и Б. П. Розен, ссылка 10, стр. 140–143.
  59. Г. Фискум, ссылка 10, стр. 187-214.
  60. A. L. Lehninger et al., в F. Bronner and M. Peterlik, eds., Транспорт кальция и фосфата через мембраны , Academic Press, 1981, стр. 73-78.
  61. E. Carafoli, Ссылка 56, стр. 109-139.
  62. М. Дж. Берридж, ссылка 47, стр. 39-49.
  63. R. F. Irvine, Brit. Med. Бык. 42 (1986), 369.
  64. E. W. McCleskey et al. , J. Exp. BioI. 124 (1986), 177.
  65. Д. Дж. Адамс, Т. Дуайер и Б.Hille, J. Gen. Physiol. 75 (1980), 493.
  66. A. B. MacDermott et al. , Природа 321 (1986), 519.
  67. Р. Дж. Миллер, Science 235 (1987), 46.
  68. R. W. Tsien, Annu. Rev. Physiol. 45 (1983), 341.
  69. E. W. Sutherland, Science 177 (1972), 401.
  70. М. Дж. Берридж и Р. Ф. Ирвин, Nature 312 (1984), 315.
  71. M. J. Berridge, Biochem. J. 212 (1983), 849.
  72. M. J. Berridge, J. Exp. Биол. 124 (1986), 323.
  73. C. C. Chadwick, A. Saito, and S. Fleischer, Proc. Natl. Акад. Sci. США 87 (1990), 2132.
  74. A.R. Hughes и J. W. Putney, Envir. Перспектива здоровья. 84 (1990), 141.
  75. A. S. Manalan и C. B. Klee, in Adv. Цикл. Nucl. Prot. Phospho Res. (1984), 227.
  76. Дж. Д. Поттер и Дж. Д. Джонсон, ссылка 35, стр. 145.
  77. (a) R.H. Kretsinger, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Биол. 52 (1987), 499; (b) C. W. Heizmann и K. Braun, Trends in Neurosciences 15 (1992), 259.
  78. A. Marks et al. , J. Neurochem. 41 (1983), 107.
  79. П. Б. Мур и Дж. Р. Дедман, в Х. Хидака и П. Дж. Хартсхорн, ред., Антагонисты кальмодулина и клеточная физиология , Academic Press, 1985, стр. 483-494.
  80. Y. Nishizuka, Phil. Пер. Рой. Soc. Лондон. (В) 302 (1983), 101.
  81. M. J. Geisow, FEBS Lett. 203 (1986) 99
  82. М. Дж. Крамптон и Дж. Р. Дедман, Nature 345 (1990), 212.
  83. Ю. С. Бабу, К. Э. Багг и В. Дж. Кук, J. Mol. Биол. 204 (1988), 191.
  84. R.H. Kretsinger, C.E. Nockolds, J. Biol. Chem. 248 (1973), 3313.
  85. С. Форсен, Х. Дж. Фогель и Т. Дракенберг, в ссылке 35, 6 (1986) 113.
  86. M. D. Tsai et al. , Биохимия 26 (1987), 3635.
  87. S. R. Martin et al. , евро. J. Biochem. 151 (1985), 543.
  88. А. Телеман, Т. Дракенберг и С. Форсен, Biochim.Биофиз. Acta 873, (1986), 204.
  89. L. Sjölin, Acta Cryst. B46 (1990), 209.
  90. С. Р. Мартин и П. М. Бейли, Biochem. J. 238 (1986), 485.
  91. Д. Б. Хайдорн и Дж. Тревелла, Биохимия 27 (1988), 909.
  92. D. K. Blumenthal et al. , Proc. Natl. Акад. Sci. США 82 (1985), 3187.
  93. Киевит Р.Э. et al. , Биохимия 24 (1985), 8152.
  94. С. Линсе, Т. Дракенберг и С. Форсен, FEBS Lett. 199 (1986), 28.
  95. S.H. Seeholzer et al. , Proc. Natl. Акад. Sci. США 83 (1986), 3634.
  96. A. Persechini и R.H. Kretsinger, J. Cardiovasc. Pharm. 12 (приложение 5, 1988 г.), S1.
  97. G. Barbato et al. , Биохимия , в печати.
  98. M. Ikura et al. , Биохимия 30 (1991), 5498.
  99. C.H. Keller et al. , Биохимия 21 (1982), 156.
  100. О. Герцберг и М. Н. Дж. Джеймс, Nature 313 (1985), 653.
  101. Сатышур К.А. и др. , J. Biol. Chem. 263 (1988), 1628.
  102. Э. Д. Маккуббин и К. М. Кей, Эйс. Chem. Res. 13 (1980), 185.
  103. M. T. Hincke, W. D. McCubbin и C.M. Kay, Can. J. Biochem. 56 (1978), 384.
  104. P.C. Leavis et al. , J. BioI. Chem. 253 (1978), 5452.
  105. О. Телеман et al. , евро. J. Biochem. 134 (1983), 453.
  106. Х. Дж. Фогель и С. Форсен, в Л. Дж. Берлинер и Дж. Рубен, ред., Биологический магнитный резонанс , Plenum Press, 7 (1987), 247.
  107. S. Forsén et al. , в B. de Bernard et al., eds., Calcium Binding Proteins, 1983, , Elsevier, 1984, стр. 121-131.
  108. T. Drakenberg et al. , J. Biol. Chem. 262 (1987), 672
  109. К. Б. Симон и Р. Х. Крецингер, в Т. Г. Спиро, изд., Кальций в биологии , Wiley, 6 (1983), 1; Обзор литературы.
  110. B. A. Levine и D. C. Dalgamo, Biochim. Биофиз. Acta 726 (1983), 187.
  111. О. Герцберг, Дж.Moult, and M. N.G. James, J. Biol. Chem. 261 (1986), 2638.
  112. W. Chazin et al. , личное сообщение.
  113. M. L. Greaser и J. Gergely, J. Biol. Chem. 246 (1971), 4226.
  114. W. Wnuk, J. A. Cox и E. A. Stein, в ссылке 35, стр. 243-278.
  115. C. W. Heizmann, ссылка 109, стр. 61-63.
  116. Р. Х. Кретцингер, CRC Crit. Rev. Biochem. 8 (1980), 119; Р.H. Kretsinger и C.D.Barry, Biochim. Биофиз. Acta 405 (1975), 4051.
  117. W. Hunziker, Proc. Natl. Акад. Sci. США 83 (1986), 7578.
  118. A. L. Swain, R.H. Kretsinger, E. L. Arnma, J. Biol. Chem. 264 (1988), 16620.
  119. M. F. Summers, Coord. Chem. Ред. 86 (1988), 43; Обзор литературы.
  120. Дж. М. Гиллис et al. , Дж.Muscl. Res. Клетка. Mot. 3 (1982), 377.
  121. D. M. E. Szebenyi, K. Moffat, J. Biol. Chem. 261 (1986), 8761.
  122. М. Акке, Т. Дракенберг и В. Дж. Чазин, Biochemistry 31 (1992), 1011.
  123. S. Linse et al. , Биохимия 30 (1991), 154.
  124. S. Linse et al. , Природа 335 (1988), 651.
  125. М.Акке и С. Форсен, Proteins 8 (1990), 23.
  126. W. Chazin et al. , Proc. Natl. Акад. Sci. США 86 (1989), 2195.
  127. W. Wnuk, J. A. Cox и E. A. Stein, в ссылке 35, стр. 243-278.
  128. W. J. Cook et al. , J. Biol. Chem. 266 (1991), 652
  129. Дж. Дж. Гейсов и Х. Х. Уокер, Trends Biochem. Sci. 11 (1986), 420.
  130. р.Х. Крецингер и К. Э. Кройц, Nature 320 (1986), 573.
  131. М. Р. Кромптон, С. Э. Мосс и М. Дж. Крамптон, Cell 55 (1988), 1.
  132. J. Kay в A. Heidland and W. H. Horl, eds., Protease Role in Health and Disease, 1984, pp. 519-570.
  133. С. Оно et al. , Природа 312 (1984), 566.
  134. D. E. Croall и G. N. DeMartino, Physiol. Ред. 71 (1991), 813.
  135. Д. Карпентер, Т. Джексон и М. Дж. Хэнли, Nature 325 (1987), 107.
  136. С. Оно et al. , Природа 325 (1987), 161.
  137. J. F. Harper et al. , Наука 252 (1991), 951.
  138. H. Rasmussen, Am. J. Med. 50 (1971), 567.
  139. W. Bode and P. Schwager, J. Mol. Биол. 98 (1975), 693.
  140. E.Chiancone et al. , J. Mol. Биол. 185 (1985), 201.
  141. B. W. Dijkstra et al. , J. Mol. Биол. 147 (1983), 97.
  142. Д. Л. Скотт et al. , Наука 250 (1990), 1541.
  143. T. Drakenberg et al. , Биохимия 23 (1984), 2387.
  144. Р. Дж. П. Уильямс, ссылка 47, стр. 144-159.
  145. D. I. Stuart et al., Природа 324 (1986), 84.
  146. G. L. Nelsestuen, Ссылка 10, стр. 354-380.
  147. М. Сориано-Гарсия et al. , Биохимия 28 (1989), 6805.
  148. D. W. Deerfield et al. , J. Biol. Chem. 262 (1987), 4017.
  149. К. Харлос et al. , Природа 330 (1987), 82.
  150. Дж. Лоулер и Р. О. Хайнс, J. Cell.Биол. 103 (1986), 1635.
  151. V. M. Dixit et al. , J. Biol. Chem. 261 (1986), 1962.
  152. Дж. М. К. Слейн, Д. Ф. Мошер и К.-С. Lai, FEBS Lett. 229 (1988), 363.
  153. R. E. Wuthier, Ссылка 10, стр. 411-472.
  154. Ф. Г. Э. Паутард и Р. Дж. П. Уильямс, в Chemistry in Britain , pp. 188-193 (1982).
  155. W. E. Brown and L.C. Chow, Annu. Rev. Material Sci. 6 (1976), 213.
  156. О. Р. Боуэн, Publ. Отчеты о состоянии здоровья Suppl. сен-окт. 1989, с. 11-13.
  157. B. Alberts et al. , Молекулярная биология клетки , Гарланд, 1983, стр. 933-938.
  158. T. N. Davis et al. , Ячейка 47 (1986), 423.
  159. S. Inouye, T. T. Franceschini, M. Inouye, Proc. Natl. Акад. Sci. США 80 (1983), 6829.
  160. г.Wistow, L. Summers и T. L. Blundell, Nature 315 (1985), 771.
  161. P. F. Leadlay, G. Roberts, J. E. Walker, FEBS Lett. 178 (1984), 157; D. G. Swan et al. , Природа 329 (1987), 84.
  162. N. Bylsma et al. , FEBS Lett. 299 (1992), 44.
  163. Дж. А. Кокс и А. Байрох, Nature 331 (1988), 491.
  164. М. А. Стивенсон и С. К. Колдервуд, Mol.Cell Biol. 10 (1990), 1234.
  165. К. Т. О’Нил и В. Ф. ДеГрадо, Trends Biochem. Sci. 170 (1990), 59.
  166. V. Norris et al. , Мол. Microbiol. 5 (1991), 775.
  167. M. R. Knight et al. , FEBS Lett. 282 (1991), 405.
  168. S. Supattapone et al. , J. Biol. Chem. 263 (1988), 1530.
  169. С.Д. Феррис et al. , Природа 342 (1989), 87.
  170. Р. Хубер et al. , J. Mol. Биол. 223 (1992), 683.
  171. (a) M. Ikura et al. , Наука 256 (1992), 632; (b) W. E. Meador, A. R. Means и F. A. Quiocho, Science 257 (1992), 1251.
  172. M. R. Knight et al. , FEBS Lett. 282 (1991), 405.
  173. R. W. Tsieu и R. Y. Tsien, Annu. Rev. Cell Biol. 6 (1990), 715.
  174. T.E. Gunter и D.R. Pfeiffer, Am. J. Physiol. 258 (1990), c755.
  175. Авторы хотели бы выразить свою сердечную благодарность многим студентам, коллегам и сотрудникам, которые во время подготовки этой главы предоставили полезные комментарии, препринты неопубликованных работ, справочные материалы для рисунков и т. Д. Их поддержка очень ценится .Особая благодарность д-ру. Р. Дж. П. Уильямс и Дж. Б. Джеймсон, которые критически прочитали и прокомментировали раннюю версию главы.

Авторы и авторство

  • Стуре Форсен (Университет Лунда, Химический центр, Физическая химия 2)
  • Йохан Кёрдель (Лундский университет, Химический центр, Физическая химия 2)

преимуществ молочных продуктов для здоровья — The Dairy Alliance

Молочная фасованная с пищевой ценностью

Многие люди знают, что молочные продукты являются важным источником питательных веществ для растущих детей и подростков.Однако молоко и другие молочные продукты являются отличными источниками белка, кальция и витаминов для людей из всех слоев общества, включая взрослых, пожилых людей и спортсменов. Молочные продукты богаты необходимыми витаминами и минералами, включая углеводы, белок, кальций, фосфор, калий, витамины A, D, B12, рибофлавин и ниацин.

Всего одна порция молока на 8 унций содержит 8 граммов белка , который укрепляет и восстанавливает мышечную ткань (равная порция миндального напитка содержит только 1 грамм белка).Одна порция молока также соответствует дневным нормам (DV) для следующих питательных веществ (на основе рекомендаций Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов):

  • Кальций (25 процентов): помогает строить и поддерживать крепкие кости и зубы
  • Рибофлавин (35 процентов): поддерживает рост тела, производство красных кровяных телец и метаболизм
  • Фосфор (20 процентов): укрепляет кости
  • Витамин D (15 процентов): способствует усвоению кальция
  • Пантотеновая кислота (20 процентов): помогает преобразовывать пищу в энергию
  • Калий (8 процентов): регулирует баланс жидкости и помогает поддерживать нормальный артериальное давление
  • Витамин A (15 процентов): способствует хорошему зрению и здоровой кожи
  • Ниацин (10 процентов): способствует правильному кровообращению

Виды молочного молока

Используя различные методы процеживания и перемешивания, из молока можно получать самые разные продукты.Перед розливом молока в бутылки весь жир удаляется (обезжиренный) и добавляется обратно на определенном уровне, чтобы получить различные вариации процентного содержания жира в молоке. Независимо от того, какой процент молочного жира вы выберете, все они содержат одни и те же важные питательные вещества, включая белок, витамин D и кальций.

  • Цельное молоко: Цельное молоко содержит 3,5% жира по весу. Он обеспечивает 8 граммов жира и 150 калорий на порцию на 8 унций.
  • Двухпроцентное молоко: Двухпроцентное молоко содержит 2% жира по весу.Он обеспечивает 5 граммов жира и 120 калорий на порцию на 8 унций.
  • 1 процент молока: Однопроцентное молоко содержит 1% жира по весу. Он обеспечивает 2,5 грамма жира и 100 калорий на порцию на 8 унций.
  • Обезжиренное молоко: Обезжиренное (0% жирности) молоко — это то, что остается после того, как весь молочный жир был «снят». Он обеспечивает 0 граммов жира и 80 калорий на порцию в 8 унций.
  • Пахта: Традиционно термин пахта относится к жидкости, оставшейся после того, как масло было приготовлено из молока или сливок.Сегодня пахта производится из активных культур, добавленных в молоко, которые создают молочную кислоту, что приводит к терпкому вкусу и густой текстуре.
  • Молоко без лактозы: Люди с непереносимостью лактозы обычно испытывают недостаток или недостаточный уровень фермента лактазы, расщепляющего лактозу — естественного сахара, содержащегося в большинстве молочных продуктов. Безлактозное молоко — это настоящее молочное молоко без лактозы. Чтобы сделать молоко без лактозы, производители добавляют небольшое количество лактазы, которая расщепляет лактозу, в результате чего молоко может перевариваться без дискомфорта для людей с непереносимостью лактозы.
  • a2 Milk ™: Обычное молочное молоко содержит комбинацию белков бета-казеина a1 и a2. Молоко коров, в которых присутствует только форма α2 бета-казеина, продается как молоко α2 ™. Он продается как молоко для людей с проблемами пищеварения, однако значительных научных доказательств, подтверждающих это утверждение, нет.

Польза для здоровья от молочных продуктов

Здоровье костей

Сегодня 10 миллионов американцев страдают остеопорозом и еще 43 миллиона подвержены риску развития этого состояния.У женщин в четыре раза больше шансов заболеть этим заболеванием, но им подвержены и пожилые мужчины. Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы понять роль диетического белка на здоровье костей, исследования показывают, что белок и кальций в молоке могут играть решающую роль в здоровье и плотности костей, тем самым снижая риск остеопороза. Три ежедневные порции обезжиренных или обезжиренных молочных продуктов содержат необходимые питательные вещества, которые вместе укрепляют кости. Посетите Национальный совет по молочным продуктам, чтобы узнать больше о молочных продуктах и ​​их влиянии на здоровье костей.

Исследователи также обнаружили:

  • Женщины в постменопаузе, которые придерживаются диеты с низким содержанием белка и / или кальция, имеют повышенный риск остеопоротических переломов.
  • Диеты с низким содержанием белка могут снижать всасывание кальция в кишечнике и связаны со снижением костной массы в большинстве обсервационных исследований.
  • Употребление в пищу продуктов, богатых кальцием, может компенсировать возможную потерю белка и кальция, улучшая общее состояние костей.
Здоровье сердца / Контроль артериального давления / Диабет

Кальций, калий и магний — минералы, содержащиеся в молочных продуктах — могут играть важную роль в поддержании здорового кровяного давления.Калий, в частности, помогает регулировать баланс жидкости и минералов в организме для поддержания нормального кровяного давления. Это важная роль, учитывая, что каждый третий американец живет с гипертонией. Без ежедневного употребления трех порций молочных продуктов может быть трудно удовлетворить потребность в калии.
«Диетические рекомендации для американцев» призывают детей и взрослых употреблять три порции нежирного или обезжиренного молока, сыра или йогурта каждый день. Калий играет такую ​​важную роль в регулировании артериального давления и профилактике инсульта, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило использование этого утверждения о здоровье для продуктов с низким содержанием натрия, жиров и холестерина, которые содержат не менее 350 мг калия на порцию.Три порции молочных продуктов содержат в общей сложности около 1200 мг калия. Подробнее о влиянии молочных продуктов на здоровье сердца.

Растущее количество исследований показывает, что потребление молочной пищи связано с множеством преимуществ для здоровья, включая снижение риска диабета 2 типа.

Преимущества шоколадного молока: для спортсмена

Молочное питание помогает спортсменам всех уровней и возрастов получить идеальный баланс питательных веществ для улучшения общей производительности и здоровья.Молочные питательные вещества, содержащиеся в ароматизированном молоке, — от наращивания костей до укрепления мышц — обладают множеством положительных преимуществ для здоровья. Нежирное шоколадное молоко является любимым напитком многих спортсменов по нескольким причинам.

Нежирное шоколадное молоко составляет:

  • Восхитительный источник высококачественного белка для наращивания мышечной массы без добавления сахара в большинство спортивных напитков
  • Научно доказано правильное соотношение углеводов и белков для восстановления и восстановления истощенных мышц
  • Отличный источник витамина А для поддерживает здоровую иммунную систему и нормальное зрение
  • Отличный источник электролитов, включая кальций, калий, натрий и магний, которые помогают восполнить потери с потом
  • Источник витаминов группы В для энергии
  • Отличный источник жидкости для регидратации
  • Источник кальция, витамина D, фосфора, белка и калия для создания и поддержания крепких костей и снижения риска стрессовых переломов

Нежирное шоколадное молоко также может быть частью вкусной закуски для детей и взрослых.Когда вы добавляете обезжиренное шоколадное молоко и другие молочные продукты такими забавными способами, вы можете улучшить молочное питание своей семьи и, в конечном итоге, улучшить здоровье костей.

Реологические и пищевые свойства и сенсорная оценка хлеба, обогащенного натуральными источниками кальция

Побочные продукты из скорлупы устриц и яичной скорлупы являются новыми кандидатами для использования в качестве добавок кальция. Влияние обогащения хлеба натуральными источниками кальция, такими как сухое обезжиренное молоко, порошок яичной скорлупы и порошок устричной скорлупы на уровнях 10%, 2% и 2% соответственно, на реологические, питательные и сенсорные свойства был определен.По сравнению с контрольным хлебом, хлеб, обогащенный яичной скорлупой и устричной скорлупой, имел более высокое водопоглощение (%), время образования теста, стабильность теста, время замеса, теплоту перехода и пониженную вязкость, но более низкий индекс ослабления. Обезжиренный хлеб, обогащенный молоком, имел самый низкий уровень углеводов и энергии среди тестированных рецептур хлеба. Хлеб, обогащенный устричной скорлупой, содержал значительно более высокое содержание белка, золы, клетчатки и углеводов. Сенсорная оценка показала, что хлеб, обогащенный яичной скорлупой и устричной скорлупой, показал более низкие баллы по запаху и общей приемлемости по сравнению с контрольным хлебом и хлебом, обогащенным сухим обезжиренным молоком.В тестируемых хлебах был обнаружен более высокий уровень минералов и аминокислот, за исключением пролина. Эти результаты показывают, что добавление в хлеб натуральных источников кальция может положительно повлиять на его технологические и питательные свойства.

1. Введение

Кальций необходим для создания и поддержания крепких костей. Организм в основном хранит кальций в костях и зубах, и небольшое количество кальция присутствует в мышцах и жидкости между клетками. Кальций важен для мышц и кровеносных сосудов, чтобы сокращаться и расширяться, выделять ферменты и гормоны и передавать сообщения через нервную систему [1].

Очень важно соблюдать диетические потребности организма. Продукты, богатые кальцием, включают молочные продукты (молоко, сыр и йогурт), листовые зеленые овощи, рыбу с мягкими костями (консервированные сардины и лосось) и продукты, богатые кальцием (сухие завтраки, фруктовые соки, соевые и рисовые напитки). Потребность в кальции зависит от возраста, и растущим детям и подросткам требуется больше кальция, чем молодым людям. Более низкий уровень кальция у взрослых увеличивает риск остеопороза, а у детей низкий уровень кальция может повлиять на их потенциальный рост во взрослом возрасте [2].

Диета — лучший способ получить кальций, но наиболее распространенными добавками кальция являются карбонат кальция (40% элементарного кальция), цитрат кальция (21% элементарного кальция), глюконат кальция (9% элементарного кальция) и лактат кальция (13%). элементарный кальций). Кальций, наряду с витамином D, может иметь преимущества, выходящие за рамки здоровья костей, и может защищать от рака, диабета и высокого кровяного давления [3].

Хлеб — это основной продукт питания, который широко потребляется детьми и взрослыми. Его можно есть как ингредиент в других кулинарии или как закуску.Форма, цвет, твердость корочки, мягкость и вес могут влиять на сорта хлеба и их уникальные свойства. Хлеб богат углеводами, жирами и калориями, но с низким содержанием белка, минералов и витаминов [4]. Таким образом, растет спрос на различные смеси муки, включая замену пшеничной муки другими видами муки, такими как кукурузная, сладкая картофельная мука и мука из нежирных рисовых отрубей. Обогащение хлеба — это стратегия здоровья, которая может повлиять на большее количество людей, не требуя от них изменения существующих моделей потребления.Обогащение хлеба — это вариант ежедневного приема кальция для снижения риска множественного дефицита, и это экономичный способ поддержания запасов кальция в организме [5].

Основной целью этого исследования было производство хлеба, обогащенного различными природными источниками кальция (сухое обезжиренное молоко или побочные продукты, такие как отходы яичной скорлупы и устричной скорлупы), а также оценка химического состава, реологического поведения и сенсорных свойств. этих хлебов.

2.Материалы и методы
2.1. Образец закупок

Пшеничная мука, сахар, масло, дрожжи и соль были приобретены на местном рынке в Эр-Рияде, Королевство Саудовская Аравия. Яйца покупали на местном рынке, а раковины устриц — в рыбном ресторане.

2.2. Приготовление порошков яичной скорлупы и устричной скорлупы

Яйца сначала промывали, а затем раскалывали для сбора яичной скорлупы. Скорлупу яиц с внутренней оболочкой и скорлупу устриц кипятили в воде в течение десяти минут, чтобы убить бактерии.Оболочки сушили в инкубаторе при 37 ° C в течение десяти минут, а затем измельчали ​​до мелкого порошка с помощью мельницы.

2.3. Составы хлеба с различными источниками кальция

Образцы хлеба были приготовлены в соответствии с методом, описанным в [6]. Пшеничную муку смешивали с 10% сухого обезжиренного молока, 2% порошка яичной скорлупы или 2% порошка устричной скорлупы, и эту смесь объединяли с другими ингредиентами, представленными в таблице 1 для рецептуры теста для хлеба. Тесто оставляли на 55 минут при 30 ° C и относительной влажности 40% в расстойном шкафу, выпекали в духовке (220 ° C в течение 10 минут), а затем охлаждали при комнатной температуре перед органолептической оценкой.Остальные образцы хлеба замораживали при -18 ° C. Были химически проанализированы три буханки хлеба из каждой группы.

8 100 г


Ингредиент Количество (%)

Пшеничная мука 72% 11 г 1,17
Дистиллированная вода 60 мл 34,98
Сухие дрожжи 3.5 гр.
2.4. Реологические свойства

Реологические свойства контрольного образца и 3 смесей оценивали с использованием тестов фаринографа и Visco-Amylo-Graph. Тест фаринографа включал водопоглощение (%), время развития теста (мин), стабильность теста (мин), индекс разрыхления теста и время замеса, и эти параметры оценивали в соответствии с методом, описанным в [7].Испытания Visco-Amylo-Graph использовались для определения теплоты перехода, максимальной вязкости, температуры максимальной вязкости, вязкости разрушения и вязкости при понижении давления, и эти параметры оценивались в соответствии с методом, описанным в [7]. Каждый образец был протестирован в двух повторностях.

2,5. Сенсорная оценка

Контрольный хлеб и хлебобулочные изделия, обогащенные обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устричной скорлупы, охлаждали в течение двух часов при комнатной температуре (25 ° C), нарезали ломтиками (4 × 3 × 5 см) и подавали до 20 раз. обученные эксперты по оценке общего вида, разделения слоев, округлости, распределения мякиша, цвета корочки, вкуса, запаха и общей приемлемости с использованием гедонистической шкалы.

2.6. Примерный состав

Содержание белка, клетчатки, жировой золы, влаги и углеводов в образцах хлеба, обогащенного кальцием, и 100% пшеничного хлеба (контроль) определяли с использованием стандартного аналитического метода [8]. Общее количество углеводов определяли по разнице (вычитая 100 г за вычетом суммы белка, золы и жира), и значение выражалось в г / 100 г.

2.7. Минеральное содержание

Содержание кальция, железа, цинка и фосфора было определено в золе хлеба, обогащенного различными источниками кальция, с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии.Питательные свойства рассчитывались в соответствии с методом, описанным в [9], с использованием следующего уравнения:

РСНП для детей (1–12 лет) для кальция, цинка, железа и фосфора составляют 800, 10, 10 и 700 мг / кг. сутки соответственно по методике [10].

2,8. Степень черствия

Черствость хлеба измеряли путем оценки их способности удерживать щелочную воду по методу [11].

2.9. Аминокислоты, коэффициент эффективности белка (PER) и биологическая ценность (BV)

Аминокислоты в образцах хлеба определяли с помощью аминокислотного анализатора в соответствии с методом, описанным в [12].PER и BV рассчитывались согласно Alsmeyer et al. [13] и Митчелл [14], используя следующие уравнения:

2.10. Статистический анализ

Полученные данные были подвергнуты дисперсионному анализу (ANOVA) и тесту множественных диапазонов Дункана для определения значимых различий, а анализ данных был проведен с использованием программного обеспечения SPSS версии 16.0.

3. Результаты

Параметры фаринографа характеристик теста для контрольного хлеба и хлеба, обогащенного обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устричной скорлупы, показаны в Таблице 2.Хлеб, обогащенный обезжиренным молоком, показал небольшое увеличение водопоглощения (%), времени развития теста (мин), стабильности теста (мин) и времени замеса, а также уменьшение разрыхления теста по сравнению с контрольным хлебом. Хлеб, обогащенный яичной скорлупой и устричной скорлупой, имел более высокое водопоглощение (%), время развития теста (мин), стабильность теста (мин) и значения времени замеса, а также более низкие значения индекса ослабления теста по сравнению с контрольным хлебом и хлебом, обогащенным сухим обезжиренным молоком. . Значения вязко-амило-графа образцов хлеба представлены в таблице 3.Хлеб, обогащенный обезжиренным молоком, имел более низкие значения теплоты перехода и вязкости разложения и более высокие значения максимальной вязкости, температуры максимальной вязкости и пониженной вязкости. Хлеб, обогащенный яичной скорлупой, имел более высокие значения теплоты перехода, температуры максимальной вязкости и пониженной вязкости. Хлеб, обогащенный устричной скорлупой, имел более высокие значения теплоты перехода и пониженной вязкости по сравнению с контрольным хлебом.

10


Водопоглощение (%) Время развития теста (мин) Стабильность теста (мин) Индекс разрыхления теста (BU) Время замеса (мин)

Контрольный хлеб 58.35 1,1 2,4 120 2,1
Хлеб обогащенный обезжиренным молоком 59,25 1,2 3,85 115 2,40
Яйцо с скорлупой

1,4 4,31 110 3,2
Хлеб, обогащенный раковиной устриц 61,75 1,5 4,51 111 3.30

(BU) Разрушающая вязкость (BU)

1


Теплота перехода (° C) Максимальная вязкость (BU) Температура максимальной вязкости Пониженная вязкость (BU)

Контрольный хлеб 62 670 89,72 580 1350
хлеб с обезжиренным молоком 675 90.11 574 1400
Хлеб, обогащенный яичной скорлупой 65 665 90,30 570 1390
Хлеб, обогащенный скорлупой устрицы 66101 8 8

571 1392

Сенсорная оценка хлеба, обогащенного обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устричной скорлупы, представлена ​​в таблице 4.Органолептическая оценка образцов хлеба показала, что хлеб, обогащенный обезжиренным молоком, имеет оценку, которая существенно не отличается от оценки контрольного хлеба. Хлеб, обогащенный яичной скорлупой и устричной скорлупой, существенно не отличался от контрольного хлеба и хлеба, обогащенного обезжиренным молоком, по общему виду, разделению слоев, округлости, распределению мякиша, цвету корочки и вкусу, но показал более низкие баллы по запаху и общей приемлемости. .


Общий вид (20) Разделение слоев (20) Круглость (15) Распределение мякиша (15) Цвет корки Вкус ) Запах (10) Общая приемлемость (100)

Контрольный хлеб 19.55 ± 1,66 a 19,15 ± 1,30 a 14,55 ± 1,11 a 14,60 ± 1,25 a 9,51 ± 0,34 a 9,40 ± 1,22 ab 9.88 ± 9 0,75 a 96,64 ± 6,14 a
Хлеб обогащенный обезжиренным молоком 19,10 ± 1,55 a 19,25 ± 1,09 a 14,75 ± 1,13 a

14

45 ± 1,430 a 9,50 ± 0,57 a 10,00 ± 1,38 a 9,80 ± 0,77 a 96,85 ± 6,11 a
Хлеб, обогащенный яичной скорлупой 18.801 911 ± 1,31 ab 18,85 ± 1,43 ab 14,42 ± 1,10 a 14,35 ± 1,23 a 9,16 ± 0,55 a 9,20 ± 1,21 ab

37

99 ± 0,59 b 93,77 ± 5,21 b
Хлеб, усиленный раковиной устрицы 18,75 ± 1,66 ab 18,80 ± 1,59 ab 14,50 ± 1,21

a 9010 ± 1,22 a 9,17 ± 0,53 a 9,10 ± 1,24 ab 8,95 ± 0,65 b 93,57 ± 5,29 b

трех независимых повторов () выражены как среднее ± стандартное отклонение.Значения с разными буквами в каждом столбце имеют значение.

Таблица 5 показывает, что хлеб, обогащенный обезжиренным молоком, яичной скорлупой и скорлупой устриц, не имел значительных различий в содержании влаги и жира, но содержание в них белка, золы и клетчатки было значительно выше, чем в контрольном хлебе. . Содержание влаги в образцах хлеба схожее, что может быть связано с обогащением обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устричной скорлупы. Таким образом, образцы хлеба показали аналогичную стабильность при хранении при комнатной температуре и в подходящих условиях окружающей среды.Обезжиренный хлеб, обогащенный молоком, имел самый низкий уровень углеводов и энергии. Хлеб, обогащенный яичной скорлупой, показал аналогичные показатели с хлебом, обогащенным устричной скорлупой, но хлеб, обогащенный устричной скорлупой, показал значительно более высокие уровни белка, золы, клетчатки и углеводов по сравнению с контрольным хлебом.

.17 ± 4,04 a


Химический состав
Влага Белок Жир Зола Волокно
88 Хлеб 10 Энергия 10 Энергия 32.75 ± 3,68 a 7,80 ± 0,33 c 2,08 ± 0,12 a 1,90 ± 0,10 c 0,51 ± 0,01 c 54,96 ± 4,67 b 26

8,11 a
Хлеб, обогащенный обезжиренным молоком 34,66 ± 4,11 a 13,17 ± 1,20 a 2,19 ± 0,17 a 3,19 ± 0,30 a .55 ± 0,03 b 46,24 ± 4,35 c 257,35 ± 7,88 до н. ± 0,22 a 2,55 ± 0,27 b 0,61 ± 0,05 a 54,21 ± 5,16 a 267,37 ± 7,99 ab
Хлеб 32, усиленный раковиной устриц

7,99 ± 0,87 b 2,03 ± 0,34 a 2,45 ± 0,35 b 0,63 ± 0,08 a 54,73 ± 4,90 a 8.07 a

Значения трех независимых повторов ( n = 3) выражены как среднее ± стандартное отклонение. Значения с разными буквами в одном столбце значимы при p <0.05.

Таблица 6 показывает, что содержание минералов и питательные уровни хлеба, обогащенного различными источниками кальция, были выше по сравнению с контрольным хлебом. Рекомендуемые суточные нормы потребления кальция, железа, цинка и фосфора для детей (1–12 лет) составляют 800, 10, 10 и 700 мг / день соответственно. Обезжиренный хлеб, обогащенный молоком, имеет значительно более высокий уровень кальция, цинка и фосфора, что обеспечит детям 32,38, 42,5 и 58 лет.57% их суточной потребности, соответственно, в то время как хлеб, обогащенный яичной скорлупой и устричной скорлупой, содержал значительно более высокие уровни кальция, железа, цинка и фосфора, что обеспечит детям 32,89, 43,1, 42 и 60,50% соответственно , RDA для хлеба, обогащенного яичной скорлупой, и 31,89, 42,2, 41,7 и 59,38%, соответственно, RDA для хлеба, обогащенного устричной скорлупой.

F Содержимое

NF

молоко

57


Кальций Железо Цинк Фосфор
Содержимое NF1 NF Содержимое

Контрольный хлеб 95.20 ± 3,62 c 11,9 3,58 ± 0,29 b 35,8 2,30 ± 0,29 c 23,01 237,66 ± 29,24 c 33,9591 259,11 ± 18,15 ab 32,38 3,75 ± 0,25 ab 37,5 4,25 ± 0,39 a 42,5 440,56 ± 45,16 a
Хлеб, обогащенный яичной скорлупой 263,12 ± 23,12 a 32,89 4,31 ± 0,42 a 43,1 4,20 ± 0,41 a 421,51 911 60,50
Хлеб, усиленный раковиной устриц 255,13 ± 21,19 ab 31,89 4,22 ± 0,35 a 42,2 4,17 ± 0.43 ab 41,7 415,70 ± 48,77 ab 59,38

Значения трех независимых повторов () выражены как среднее ± стандартное отклонение. Значения с разными буквами в каждом столбце имеют значение. NF: факт питания.

Влияние обогащения хлеба обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устричной скорлупы на черствость хлеба, оцененное по способности удерживать щелочную воду, показано в таблице 7.Контрольный хлеб имел более низкую начальную способность удерживать щелочную воду после 24 и 48 часов хранения, в то время как хлеб, обогащенный яичной скорлупой, имел самые высокие значения, затем хлеб, обогащенный скорлупой устрицы, а затем хлеб с обезжиренным молоком, что указывало на замедленное черствение и усиление. свежесть может быть достигнута в хлебе, обогащенном обезжиренным молоком и устричной раковиной.

уменьшения (%)


Удерживающая способность щелочной воды (AWRC%)
В нулевой момент времени Через 24 часа Скорость уменьшения (%) Через 48 часов

Контрольный хлеб 361.64 ± 31,61 до н.э. 259,39 ± 15,16 d 28,27 211,16 ± 8,66 d 47,61
Хлеб с обезжиренным молоком 136

405,86 ± 44,4 a 19,69 277,29 ± 19,70 a 31,67
Хлеб, обогащенный яичной скорлупой 387,55 ± 30,71 ab 286,33 ± 17.16 до н. 14,65 b 37,24

Значения трех независимых повторов () выражены как среднее ± стандартное отклонение. Значения с разными буквами в каждом столбце имеют значение.

Значения аминокислот в белковых ингредиентах представлены в таблице 8. Результаты показали более высокие уровни тестируемых аминокислот, общего количества незаменимых аминокислот, общего количества заменимых аминокислот и общего количества аминокислот, кроме пролина, который был ниже. в хлебе, обогащенном обезжиренным молоком и порошками яичной скорлупы и устрицы, чем в контрольном хлебе. Более высокие значения были обнаружены в хлебе, обогащенном обезжиренным молоком, в то время как более низкие значения были обнаружены в хлебе, обогащенном устричной раковиной.

1 9111

9 3,38

9 3,38


Аминокислота Хлеб
Контроль хлеба 100% WF Хлеб обогащенный обезжиренным молоком Хлеб обогащенный яичной скорлупой 88 Хлеб 9001

88 Хлеб для хлеба


Изолейцин 1,92 3,71 2,11 2,45
Лейцин 4,43 6.85 5,99 5,85
Лизин 1,56 2,66 1,98 1,79
Треонин 2,15 10 3,401

2,15 10 3,401 2,15 10 3,401 1,29 0,89 0,87
Валин 2,55 3,69 2,88 2,70
Метионин 1.30 1,95 1,49 1,46
Фенилаланин 4,11 6,81 4,90 4,88
Гистидин 1

1

1

1

1

3,22 5,33 4,11 4,27
Тирозин 2,80 4,09 3,99 3,77
Цистин 1.91 2,96 2,01 2,17
Пролайн 12,89 8,99 9,77 9,81
Аланин 1

9111 9111 27,99 35,96 30,11 29,66
Глицин 4,78 7,86 5,14 5,18
Аспарагиновая кислота.67 6,59 4,96 4,95
Серин 6,60 7,77 6,95 6,88
Всего незаменимых аминокислот 18118

Всего заменимых аминокислот 68,91 87,59 73,03 72,4
Всего аминокислот 87,72 110.45 96,23 95,28
BV 71,99 85,49 80,96 80,33
PER 2,09 2,09
4. Обсуждение

Параметры фаринографа поведения теста связаны с составом. Основное соединение, содержащееся в скорлупе яиц и устриц, — это карбонат кальция (CaCO 3 ), который используется в качестве добавки в различных пищевых продуктах, в том числе в качестве сырья в пищевых продуктах, лекарствах и косметике, а также в качестве источника кальция [15].Скорлупа куриного яйца содержит белки в качестве основных компонентов с небольшим количеством углеводов и липидов и содержит примерно 95% карбоната кальция по весу, а 3,5% скорлупы представляет собой органический матрикс, образованный из белков, гликопротеинов и протеогликанов [16]. Раковина устрицы состоит из белковых полисахаридов, а также карбоната кальция с редкими примесями. При комнатной температуре белки обезжиренного молока хорошо растворяются; однако тепловая обработка снижает растворимость этих белков. Поглощение большего количества воды во время смешивания является типичной характеристикой композитных крахмалов [16].Формирование трехмерной сети за счет образования мостиков между отрицательно заряженными белками усиливается усилителями кальция. Реструктуризация глютеновой сети кальцием обеспечивает жесткость и более однородную матрицу. Различия в значениях Visco-Amylo-Graph образцов хлеба можно отнести к разным количествам и химическому составу обезжиренного молока, а также порошков из скорлупы устриц и яиц. Консистенция теста во многом зависит от количества воды или гидратации.Когда адсорбция воды превышает 90%, во время смешивания образуется очень низкая консистенция. Крахмал изменяется при нагревании, а охлаждение влияет на реологию хлеба. Эта закономерность согласуется с предыдущими результатами, представленными в [17]. Сухое обезжиренное молоко содержит белки, которые можно успешно использовать в рецептурах без глютена для получения безглютенового хлеба с приятным цветом, вкусовыми и вкусовыми характеристиками и улучшенными технологическими и пищевыми свойствами. Значительные усилия были потрачены на изучение того, как компоненты муки влияют на реологию водно-мучного теста.Белок глютена состоит из белков глиадина и глютенина. Глютен играет множество ролей в большинстве хлебобулочных изделий из-за своих уникальных вязкоупругих свойств. Глиадины в первую очередь способствуют вязкости вязкоупругого теста. Белки глютенина отвечают за эластичность теста. Во время обработки глютен играет важную роль в эмульгировании, вязкоупругости, когезии и эластичности. Moroni et al. [18] сообщили, что технология закваски может быть использована для улучшения качества безглютенового хлеба.Кроме того, ингредиент на основе казеина, обогащенный кальцием, может образовывать гелевую сеть, напоминающую глютеновую сеть.

Результаты сенсорной оценки были аналогичны результатам Олападе [19], который сообщил, что буханки хлеба, приготовленные из обогащенной комбинированной муки с содержанием до 10% вигновой муки, были приемлемы для участников комиссии. Ранхотра и др. [20] обнаружили, что добавление в хлеб 211, 446, 924 и 1412 мг / 100 г кальция не оказало отрицательного воздействия на сенсорные свойства этого хлеба. Добавление сухого обезжиренного молока в сочетании с оптимальным количеством воды привело к увеличению объема буханки и снижению твердости корочки и мякиша, а полученный хлеб был богат белками с хорошими показателями приемлемости при сенсорной оценке.

Хлеб является основным продуктом питания многих людей во всем мире и содержит макро- и микроэлементы, такие как углеводы, белок, клетчатка, витамины и минералы. Общий состав образцов хлеба в основном зависел от компонентов обезжиренного молока, яичной скорлупы и устричной скорлупы. Полученные результаты согласуются с результатами для хлеба, обогащенного мукой из семян моринги, и хлеба, полученного из смесей кукурузы, пшеницы и муки из сладкого картофеля с апельсиновой мякотью, документированных Bibiana et al.[21] и Fagundes et al. [22]. Полученные результаты согласуются с результатами Odunlade et al. [23], которые сообщили о повышении уровня белка (от 9,50 до 13,93%), клетчатки (от 1,81 до 4,00%) и золы (от 1,05 до 2,38%) при добавлении растительных порошков в пшеничный хлеб во время приготовления теста.

Минералы необходимы для правильного функционирования тканей и органов, а биодоступность минералов зависит от типа продукта, степени очистки сырых продуктов и используемых методов обработки; таким образом, потребление макро- и микроэлементов зависит от диеты, как это подтверждено Кимом [24].Полученные результаты согласуются с результатами Regula et al. [25], которые сообщили, что добавление сухого молока значительно повлияло на содержание и биодоступность кальция, магния, железа, цинка и меди, а биодоступность этих минералов увеличивалась при обогащении хлеба. Таким образом, эти виды хлеба можно использовать для лечения заболеваний, связанных с дефицитом минералов, поскольку минералы играют важную роль в правильном функционировании тканей и органов, как сообщает Ким [24].Кроме того, Brun et al. [26] сообщили, что молоко имеет хорошую биодоступность кальция (примерно от 30 до 35%) и соответствует рекомендациям по кальцию, в то время как одна яичная скорлупа содержит 2,07 ± 0,18 г Ca. Лучше всего добавлять порошки из скорлупы куриных яиц и устриц в хлеб, пиццу или спагетти, так как добавление вызывает лишь небольшие изменения в общей приемлемости и не влияет на внешний вид.

Эти результаты по способности удерживать щелочную воду согласуются с результатами, полученными в [27].Казеины в обезжиренном молоке содержат участки с высокой, средней и низкой гидрофобностью. Безглютеновое тесто, содержащее молочные белки, имело очень низкую консистенцию на стадии замеса, а ее консистенция уменьшалась на стадиях нагрева и охлаждения. Хлеб, обогащенный яичной скорлупой, имел самые низкие значения изолейцина, аргинина, цистина, пролина и глицина. Наивысшие значения PER и BV были зарегистрированы в хлебе, обогащенном обезжиренным молоком, затем в хлебе, обогащенном яичной скорлупой, а затем в хлебе, обогащенном скорлупой устриц, а контрольный хлеб имел самые низкие значения.Эти результаты согласуются с результатами, полученными в [28]. Обезжиренное молоко увеличивает питательную ценность хлебобулочных изделий благодаря молочным белкам и незаменимым аминокислотам, таким как лизин, метионин и триптофан [29], поэтому обезжиренное молоко положительно влияет на технологические и питательные свойства хлеба.

5. Заключение

В заключение, было обнаружено, что обогащение хлеба естественными источниками кальция, такими как сухое обезжиренное молоко и такие отходы, как устричная скорлупа и порошки яичной скорлупы, улучшает реологические характеристики теста, а также его качество и питательные свойства. свойства по сравнению с контрольным хлебом.Однако добавление порошка устричной и яичной скорлупы значительно снижает общую приемлемость по сравнению с контрольным хлебом. Поэтому рекомендуется обогащение хлеба естественными источниками кальция. Необходимы дальнейшие исследования для изучения различных методов утилизации отходов и определения влияния обогащения хлебобулочных изделий разным содержанием кальция на повышение качества продуктов.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность Университету принцессы Нуры Бинт Абдулрахман за моральную поддержку в завершении этой исследовательской работы.

Роль минералов в вашем рационе

RENO, NV — (Marketwired — 8 июня 2015 г.) — Каждая живая клетка на Земле зависит от минералов для правильной структуры и функционирования. Минералы — это природные химические элементы, обнаруженные в земле.Эрозия разрушает камень, камни, твердые частицы и песок с образованием почвы, которая является основой для роста растений. Таким образом, минералы передаются растениям, а те, в свою очередь, передаются травоядным животным, поедающим растения. Люди едят растения и травоядных животных, чтобы получить необходимые минеральные вещества.

Минералы необходимы для правильного состава жидкостей организма, включая кровь, а также для правильного состава тканей, костей, зубов, мышц и нервов. Минералы также играют важную роль в поддержании здоровой функции нервов, регуляции мышечного тонуса и поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы.

Подобно витаминам, минералы также действуют как коферменты, которые позволяют организму выполнять свои биохимические функции, в том числе:

  • производство энергии
  • рост
  • исцеление
  • правильное использование витаминов и других питательных веществ

Человеческое тело должно иметь правильный химический баланс, который зависит от уровней различных минералов в организме и от соотношения уровней определенных минералов друг к другу. Если один минеральный уровень выходит из равновесия, это может повлиять на все остальные минеральные уровни.Если этот тип дисбаланса не исправить, может начаться цепная реакция дисбаланса, которая может привести к болезни или недомоганию.

По питательности минералы обычно подразделяются на две группы: макроминералы и микроэлементы (микроминералы). Макроминералы включают кальций, магний, калий, фосфор и натрий. Это минералы, которые необходимы организму в большом количестве. С другой стороны, следовые количества или микроминералы — это те минералы, которые необходимы организму в незначительных количествах.К ним относятся цинк, медь, хром, селен, молибден, марганец, йод, железо, бор, кремний и ванадий. Хотя они требуются лишь в небольших количествах, они, тем не менее, необходимы для хорошего здоровья.

В отличие от витаминов, минералы очень стабильны по составу и не разлагаются под воздействием тепла, приготовления пищи или света. Они сохраняют свою пищевую ценность в процессе приготовления, даже если их запекать или варить. Таким образом, можно включать минералы в многочисленные рецепты, чтобы предотвратить дефицит питательных веществ.Это особенно важно для людей, соблюдающих специальные диеты, которые могут не получать свои минеральные потребности из продуктов, которые они едят. Например, люди, соблюдающие безмолочную диету, не получают достаточно кальция для хорошего здоровья. Эти люди могут включать кальций в различные готовые продукты, такие как хлеб, запеканки, печенье, соки и полутвердые продукты.

Минералы, принимаемые в качестве пищевых добавок, происходят из минеральных солей, которые представляют собой минералы, связанные с такой молекулой, как сульфат, карбонат, цитрат, оксид, пиколинат или другая отрицательно заряженная химическая группа.Поскольку минералы и некоторые минеральные соли часто встречаются в природе в природе, важно, чтобы компании, производящие добавки, проверяли эти минеральные материалы на отсутствие значительных количеств свинца, мышьяка, ртути и кадмия, которые могут вызывать токсические состояния у людей, которые привести к определенным заболеваниям.

Минерал Функции и факты: Макроминералы

Кальций

Кальций — самый распространенный минерал в организме. Это составляет 1.5–2% веса нашего тела, при этом кости составляют около 99% содержания кальция в организме. Основная функция кальция — строить и поддерживать здоровье костей и зубов; однако он также участвует в большей части ферментативной активности организма, а также в регуляции сердечно-сосудистой функции. Рекомендуется, чтобы все люди потребляли около 1000 мг. элементарного кальция в день, что составляет 100% рекомендуемую дневную норму этого питательного вещества.

Основным источником кальция являются молочные продукты, поэтому люди, соблюдающие безмолочную диету, обязательно включают дополнительный кальций в свой рацион.Некоторые растительные продукты также богаты кальцием, такие как тофу, капуста, шпинат, зелень репы и представители семейства капустных. Однако кальций из шпината плохо усваивается. Сардины также служат очень хорошим источником.

При приеме пищевых добавок с кальцием важно принимать добавки с пищей, чтобы обеспечить наилучшее всасывание. Также лучше принимать меньшие дозы кальция в течение дня, чем принимать одну мегадозу. Лучшими источниками кальция с точки зрения усвоения считаются бисглицинат кальция и малат цитрата кальция.Цитрат кальция и карбонат кальция также хорошо усваиваются при приеме с пищей. Достаточный уровень витамина D в рационе способствует максимальному усвоению кальция. Поскольку кальций является таким важным компонентом в нашем организме, особенно важно убедиться, что ваша компания по производству пищевых добавок использует кальциевые материалы с очень низким содержанием примесей тяжелых металлов, таких как свинец.

Дефицит кальция может привести к рахиту (заболеванию, связанному с деформацией костей) и задержке роста у детей. У взрослых дефицит может привести к остеопорозу, снижению плотности костей, мышечным спазмам, судорогам ног и нарушениям сердечно-сосудистой системы.

Магний

Магний участвует в большем количестве биохимических функций, чем любой другой минерал в организме. Это важное питательное вещество связано с более чем 300 метаболическими реакциями, поэтому разумно следить за тем, чтобы его ежедневное потребление было достаточным. Магний также чрезвычайно важен для регулирования сердечного ритма. Рекомендуемая дневная норма магния — 400 мг. и большинство диетических исследований показывают, что большинство людей получают только 220-320 мг. в сутки, неоптимальный уровень. Однако важно не переусердствовать с магнием, поскольку избыток этого минерала оказывает слабительное действие.

Продукты, богатые магнием, включают зеленые листовые овощи, фрукты и злаки. Менее богатыми источниками являются мясо и молочные продукты. Хорошими источниками магния в пищевых добавках являются цитрат, глицинат, аспартат и оксид. Нет убедительных данных, указывающих на то, что разные соли магния имеют какое-либо существенное различие в биодоступности магния.

Дефицит магния может привести к серьезным последствиям для здоровья, включая сердечно-сосудистые заболевания. Вам следует обсудить это со своим врачом, чтобы убедиться, что вы получаете достаточно этого питательного вещества.

Калий

Калий — минерал, необходимый для хорошего здоровья и функционирования органов, хотя потребности большинства людей в калии удовлетворяются за счет их диеты. Дополнительные добавки вне диеты НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ. Это связано с тем, что функции жизнеобеспечения регулируются калием, и нарушение химического баланса этого питательного вещества может быть опасным для жизни. По этой причине калий не содержится в значительных количествах в пищевых добавках.

Почти все здоровые продукты содержат большое количество калия, включая молочные продукты, рыбу, мясо, птицу, овощи, зерно, фрукты, орехи, картофель, рис и бобы.Если у человека нет серьезных проблем со здоровьем, таких как заболевания почек или сердечно-сосудистой системы, уровень калия у человека, как правило, хороший. Добавки калия следует добавлять только по назначению врача.

Фосфор

Фосфор является важным макроминералом в организме, но, как и калий, диета обычно обеспечивает его адекватный уровень. Дефицит фосфора и необходимость в добавках встречаются редко, потому что этим минералом богаты почти все продукты, включая газированные напитки.Некоторые пищевые добавки могут содержать небольшое количество фосфора в качестве фактора безопасности, но такая добавка требуется редко.

Натрий

Натрий — это еще один минерал, который получают из пищи, которую мы едим, и соли, которая используется для приправы наших продуктов. Дефицит натрия встречается редко, и у большинства людей его уровень слишком высок. Лицам, у которых наблюдается повышенный уровень, врач часто советует сократить потребление соли, поскольку чрезмерное количество натрия может вызвать отек, высокое кровяное давление, дефицит калия и проблемы с почками.

Функции и факты минералов: микроминералы (следы)

Цинк

Цинк — это минерал, который необходим людям и животным, и он играет несколько жизненно важных ролей в поддержании хорошего здоровья. Цинк участвует в более чем 200 ферментативных реакциях, которые составляют наши метаболические процессы. К другим жизненно важным функциям цинка относятся:

  • поддержание роста и развития
  • поддержание здорового и эффективного иммунного ответа
  • поддержание здоровой кожи и правильное заживление ран
  • поддержка полового созревания и размножения

Цинк содержится во многих источниках пищи, включая яичные желтки, рыба, мясо (включая рыбу и птицу), морепродукты, семена и зерна.Несмотря на то, что он содержится во многих регулярно потребляемых пищевых продуктах, дефицит цинка является обычным явлением из-за функций организма, которые мешают его усвоению, например:

  • потеря цинка с потоотделением
  • диарея
  • болезнь почек
  • связывание цинка с фитатами из потребляемые бобовые и зерновые культуры, что делает цинк неабсорбируемым.

Поскольку цинк связывается с некоторыми продуктами питания, часто рекомендуется принимать по крайней мере некоторые из ваших ежедневных добавок цинка вечером (примерно за два часа до ужина) или перед сном.

Дефицит цинка может привести к потере вкуса и / или запаха, задержке полового созревания и подавлению иммунного ответа. 100% рекомендуемая суточная норма цинка составляет 15 мг, хотя многие медицинские работники считают, что это слишком мало, и рекомендуют не менее 25-30 мг. ежедневно.

Медь

Медь является важным микроэлементом в питании человека и животных. Медь способствует образованию различных тканей человека и эритроцитов. Он также работает синергетически с цинком и витамином С в образовании кожного белка.Дефицит меди, хотя и редко встречается у людей, может препятствовать нормальному росту и развитию. Большинство людей потребляют достаточно меди в своем рационе, поэтому дополнительные добавки не требуются. Фактически, чрезмерное потребление меди может привести к токсичности меди и снижению уровня цинка и витамина С. По этой причине добавки меди не распространены. Если принимается добавка меди или если медь входит в состав комплексного минерального препарата, доза не должна превышать 1-3 мг. ежедневно. Рекомендуемая суточная доза — 2 мг.

Селен

Селен является важным элементом тракта человека и животных. Он участвует в здоровой иммунной системе, процессе детоксикации, а также обладает высокой антиоксидантной активностью. Он работает синергетически с витамином Е и витамином С, предотвращая образование свободных радикалов.

Селен содержится в мясе и зернах, но его содержание в этих продуктах очень сильно зависит от почвы. Таким образом, районы страны, где в почве мало селена, выращивают культуры с низким содержанием селена или сельскохозяйственных животных, испытывающих дефицит этого питательного вещества.Одним из лучших источников селена являются бразильские орехи, которые могут содержать более 500 микрограммов на унцию орехов.

100% рекомендуемая дневная норма селена составляет 70 мкг, но прием до 200 мкг считается безопасным для большинства людей. Не следует употреблять избыток селена, так как это может привести к токсичности селена, что может вызвать многочисленные проблемы со здоровьем. Если вы едите много бразильских орехов (более 30 граммов в день), вам не следует принимать добавки, содержащие селен.

Хром

Хром является важным минералом в питании человека, хотя механизмы его действия до конца не изучены.Хром действительно играет важную роль в метаболизме углеводов и играет важную роль в регуляции глюкозы. Это может быть полезно при диабете типа II, хотя для подтверждения этого предположения необходимы дополнительные клинические испытания. Хорошими источниками диетического хрома являются цельнозерновые, крупы, грибы и мясо. 100% рекомендуемая дневная норма хрома составляет 120 мкг.

В рационе среднего американца наблюдается дефицит хрома, потому что хром плохо усваивается даже из продуктов, богатых хромом. По этой причине большинство витаминно-минеральных продуктов теперь содержат хром.Однако, как и в случае с селеном, не следует потреблять избыток хрома из-за возможности токсичности, приводящей к отказу органов.

Марганец

Считается, что марганец необходим для питания человека. Дефицит марганца у животных хорошо задокументирован, но не задокументирован у людей. Вероятно, он участвует в ферментативных и биохимических реакциях в организме. Одними из лучших источников марганца являются зерна, орехи, овощи и чай. Поскольку считается, что он необходим в качестве питательного вещества для человека, рекомендуемая дневная норма указана как 2 мг.Это количество содержится в большинстве комбинаций витаминов и минералов.

Молибден

Молибден — это микроэлемент, необходимый как животным, так и людям для активации определенных ферментов, используемых в процессах катаболизма и детоксикации. Хотя дефицит у людей очень редок, люди, проходящие процедуры детоксикации, могут захотеть дополнить его этим минералом, чтобы убедиться, что катаболизм находится на оптимальном уровне. Молибден содержится в бобах, печени, злаках, горохе, бобовых и темно-зеленых листовых овощах.Потребление молибдена не должно превышать 1 мг. ежедневно. Чрезмерное количество может привести к подагре или отравлению молибденом. Рекомендуемая дневная доза составляет 70 мкг.

Йод

Незначительные количества йода жизненно важны для питания человека, поскольку они действуют в первую очередь для обеспечения здоровья щитовидной железы. Дефицит йода может привести к зобу — состоянию, характеризующемуся сильным увеличением щитовидной железы. Зоб в наши дни встречается редко, потому что большинство людей потребляют достаточное количество йода, добавляя в свой рацион йодированную соль.Другие продукты с высоким содержанием йода включают морепродукты, водоросли, спаржу, шпинат, грибы, мангольд, зелень репы и семена кунжута. Суточная потребность в йоде составляет 0,15 миллиграмма, и большинство витаминно-минеральных продуктов содержат это количество. Люди, соблюдающие диету с низким содержанием натрия, могут не потреблять достаточно йодированной соли для удовлетворения своих суточных потребностей, поэтому этим людям необходимо убедиться, что они принимают добавки или едят продукты, богатые йодом.

Железо

Железо необходимо в питании человека для процесса дыхания, транспорта кислорода в крови и насыщения кислородом красных кровяных телец.По оценкам, 25% населения мира испытывает дефицит железа. Дефицит железа часто приводит к анемии, воспалению тканей и утомляемости.

Тем не менее, добавки железа не рекомендуются, если у человека не диагностирована анемия. Если вы не страдаете анемией, вам следует выбрать витаминно-минеральную добавку без железа или с низким содержанием железа. 100% рекомендуемая дневная норма железа составляет 18 миллиграммов (27 миллиграммов для беременных). Эти дозы не следует превышать, если это не предписано вашим врачом.

Продукты, богатые железом, включают яйца, мясо, цельнозерновые, миндаль, авокадо, свеклу и зеленые овощи. Железо, содержащееся в хлебе, молоке и крупах, плохо усваивается.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

2021 © Все права защищены.