Makroelementy i witaminy w przyrodzie

Zanim przedstawię ogólny zarys makroelementów występujących w przyrodzie, wartoby było je powierzchownie przeanalizować.
Ogólna, encyklopedyczna definicja makroelemtów brzmi, iż s± one pierwiastkami niezbędnymi do prawidłowego rozwoju organizmu (tudzież znane jako "witaminy") oraz występują w tymże organiźmie w ilościach łatwych do stwierdzenia (standardowo jest to procent o dwucyfrowej liczbie), natomiast, gdy ilości tychże pierwiastków są znikome i nie wywierają tak wielkiego wpływu na egzystencję organizmu, nazywamy je "mikroelementami".
Do najważniejszych makroskładników bez wątpienia zaliczymy 10 pierwiastków :
- Węgiel (symbol chem. - 'C'), Wodór ('H'), Tlen ('O'), Azot ('N'), Fosfor ('P'), Siarka ('S'), Potas ('K'), Wapń ('Ca'), Magnez ('Mg'), oraz Sód ('Na').
W tymże albumie, postaram się przybliżyć ich wartości i zapotrzebowanie w naszym życiu.

II. Makroskładniki jako Witaminy

Bez wątpienia pierwiastki, wchodzące w skład makroskładników możemy zaliczyć do witamin, bowiem spełniają one ich kryteria (warunkują prawidłowy przebieg procesów życiowych, np. magnez, fosfor, potas)

III. Witaminy jako pokarm - pokarm jako źródło
Energii i prawidłowego wzrostu

W przeciągu całego naszego życia właśnie przyjmowane pożywienie - bądź jego brak - determinuje w dużym stopniu czy prawidłowo rozwijamy się fizycznie, czy nasze organizmy są w stanie funkcjonować i czy mamy dostateczną ilość energii, potrzebną do spełniania codziennych zadań.
Pierwotnym źródłem całej energii jest Słońce.

Zielone liście roślin wykorzystują energię promieni słonecznych do produkowania cukrów prostych, z których część zostaje później zmagazynowana w nasionach i bulwach w postaci skrobi. Zwierzęta i ludzie spożywają później te rośliny lub żywią się innymi zwierzętami roślinożernymi, w celu pobrania zmagazynowanej w nich w takiej formie energii.
Z tego jasno wynika, iż człowiek otrzymuje energię z pożywienia. Wszystkie spożywane pokarmy składają się z podstawowych składników odżywczych określanych jako białka (węgiel, wodór, tlen, azot + podstawowe mikroelementy), węglowodany (cukry oraz skrobia) oraz tłuszcze. Poza tym pożywienie może zawierać błonnik, wodę, witaminy, mikroelementy oraz w mniejszym stopniu jednostki makroelementarne.
Białka oraz podstawowe mikroelementy składają się z łańcuchów jednostek czy substancji o nazwie aminokwasy. Można je opisać jako cegiełki budujące nasze organizmy. Organizm posiada 20 aminokwasów, z których 12 potrafi sam zsyntezować (zbudować z przyjmowanego pożywienia), a 8 musi pochodzić bezpośrednio z pokarmu. Białka pochodzące z różnych źródeł zawierają różne rodzaje aminokwasów.
Skoro białko występuje we wszystkich żywych tkankach, wynika stąd, że jego źródłem są zwierzęta i rośliny. Mięso, drób, ryby, nabiał, produkty zbożowe, podroby i nasiona dostarczają naszym organizmom różnych białek. Przez długi czas panował pogląd, że ponieważ człowiek należy do zwierząt, najlepszym dla niego źródłem białka jest mięso zwierzęce. Ze względu na swój specyficzny zestaw aminokwasów, biało zwierzęce uważa się za białko klasy pierwszej lub białko kompletne, podczas gdy białko zbożowe/roślinne białkiem klasy drugiej, lub białkiem niekompletnym.
Ilość białka występującego w pożywieniu mierzymy w gramach - np. 100 g. chudej wołowiny zawiera 18 g. białka, 100 g. kurczaka zawiera 20 g. białka, 100 g. fasoli => 2,2 g. białka itd.
Trudno ocenić, jaką ilość białka powinna zawierać nasza codzienna dieta - wartość ta, podobnie jak wszystkie elementy diety, może być bardzo różna w zależności od pewnych czynników, jakimi mogą być wiek, waga ciała itp.
Ogólne zalecenia żywnościowców podają, że ludzie którzy nie osiągnęli jeszcze pełnej dojrzałości fizycznej (ok. 17 rok życia), powinni obliczać swoje zapotrzebowanie na białko zgodnie z zasadą, iż na każdy kilogram masy ciała potrzebują ok. 4 g. białka. Ilość ta spada do 1 g. lub nawet niżej na każdy kilogram masy ciała człowieka dorosłego.
Jeśli ktoś zjada więcej białka niż wynoszą potrzeby organizmu w zakresie budowy lub regeneracji tkanek, jego nadmiar zostanie w końcu zmniejszony w tłuszcz i zmagazynowany. Z drugiej strony jeśli dieta jest uboga w białko to nawet jeśli inne składniki występują w dostatecznej ilości - organizm zacznie zużywać aminokwasy wykorzystane do budowy niego samego. Najpierw zostaną rozłożone i wykorzystane aminokwasy w tkance mięśniowej, dlatego właśnie ludzie spożywający za mało białek mają wątły wygląd (stąd m.in. połykanie białek z kurzych jaj przez kulturystów).
Reasumując, pokarm można traktować jako paliwo dostarczające nam energii, a jego wartość jesteśmy w stanie określić za pomocą dżuli oraz kalorii.

Ciekawostka : przykładem niedożywienia białkowo -kalorycznego
jest nieproporcjonalnie duży brzuch w stosunku do reszty ciała, spowodowane to jest zatrzymaniem płynu w tkankach organizmu.


IV. Zdrowa dieta jako przykład odpowiedniej ilość
związków makroelementarnych w organiźmie.

Pokarm, który konsumujemy, zawiera składniki, spełniające zróżnicowane funkcje w obrębie organizmu.
Kłopot z zaplanowaniem prawidłowej diety polega na tym, że chociaż można określić ogólny jej zarys, zawsze trzeba ją dopasować do indywidualnych potrzeb. Wiek, tryb życia, a nawet takie czynniki jak klimat mogą wpływać na rodzaj i ilość składników odżywczych potrzebnych człowiekowi w danym czasie.
Podstawowe składniki odżywcze otrzymywane w zjadanym pokarmie to :
- białka
- węglowodany
- witaminy
- substancje mineralne
- błonnik
Osobiście chciałbym tu przybliżyć wpływ białek, które są nieodparcie stworzone z części makroskładników, na ludzką dietę żywnościową.
Tak więc ciało osoby, która nie ma nadwagi, składa się w 17% z białka. Tylko woda występuje w organiźmie w większej ilości. Białko występuje w mięśniach, kościach i chrząstkach, skórze, płynach ustrojowych, i wszystkich organach wewnętrznych, jak serce, wątroba, nerki i mózg. Białka można nazwać składnikami budulcowymi organizmu. Występujące w konsumowanych pokarmach białka są rozkładane na aminokwasy w czasie procesu trawienia. Dopiero wtedy organizm jest w stanie oddzielić od siebie poszczególne aminokwasy i wykorzystać je do określonych celów. Część będzie wykorzystana w procesie wzrostu, inne do regenerowania tkanek, jeszcze inne do produkcji hormonów, enzymów i przeciwciał. Białka znajdują się w mięsie czerwonym i białym, rybach, jajach i innych produktach mlecznych, a także w nasionach roślin strączkowych i zbóż w orzechach. Ponieważ człowiek należy do świata zwierzęcego, białka pochodzące ze źródeł zwierzęcych (jaja, mleko, mięso, ryby) są lepiej przyswajalne od białek pochodzących ze źródeł roślinnych. Ważne jest zatem, by w skład diety wegeterian wchodziły produkty zawierające wysokogatunkowe białko roślinne - z soi, orzechów czy mąki pszennej.
Chociaż organizm w dużej części składa się z białka, nie oznacza to, że powinno ono stanowić przeważających część naszej diety. Zrównoważona dieta powinna zawierać 15-20% pokarmów białkowych. Wartości podane w procentach trudno jest zastosować w codziennej rzeczywistości zatem obecnie wymaganą dawkę wyraża się w gramach. Nastolatek potrzebuje około 70-100 gramów białka dziennie, ale dorosła kobieta już tylko 30 gramów

Ciekawostka : Eskimosi stosują wysokotłuszczową dietę, gdyż
tłuszcz zapewnia im izolację przed zimnem.


Ciekawostka #2 : Najlepszym chyba napastnikiem w historii
futbolu amerykańskiego jest Tony Mandarich,
który dziennie spożywa ponad 15000 kalorii -
pięciokrotnie więcej niż wynosi średnia norma
dla mężczyzn. Tony ma około 2 metrów, a waży
prawie 150 kilo, ten niewiarygodny osiłek zjada
wysokokaloryczne potrawy, by zachować wagę,
i twierdzi, że jego potężne mięśnie nie są
wynikiem zażywania anabolików.

V. Ważniejsze funkcje poszczególnych
makroskładników

Węgiel, wodór i tlen są podstawowymi pierwiastkami budującymi cukrowce i tłuszczowce, a wraz z azotem, fosforem i siarką są niezbędnymi, jak już wspomniałem, składnikami białek.
Potas i sód są związane z przewodnictwem nerwowym. Magnez wchodzi w skład chlorofilu (zielonego barwnika, będącego składnikiem ciałek zieleni).

VI. Ważniejsze skutki niedoboru

Np. niedobór magnezu w organiźmie człowieka zwiększa ryzyko wystąpienia białaczki limfatycznej, zawału serca i miażdżycy. Rola wapnia przejawia się szczególnie u kręgowców, gdzie pierwiastek ten, wraz z fosforem, buduje kościec, tak więc jego brak powoduje nadmierną ich łamliwość. Natomiast brak wapnia we krwi u ludzi powoduje nadmierna pobudliwość nerwową.


VII. Krótka charakteryzacja wybranych
makroelementów

Sód [Na+] - w naturze, w produktach spożywczych występuje w niewielkich ilościach głównym jego źródłem jest dodawany
do pożywienia chlorek sodu [NaCl]. Z tego powodu często może dochodzić do nadmiernego spożycia sodu przez osoby lubiące słony smak. Nadmiar sodu zwiększa ryzyko wystąpienia nadciśnienia tętniczego u osób ze skłonnościami do tej choroby. Jedna łyżeczka soli kuchennej (5g) zawiera około 2000mg sodu. Dzienne spożycie soli powinno wynosić łącznie 7-8g czyli 2800-3200mg sodu. Obecnie w Polsce sprzedaje się w sklepach wyłącznie sól jodowaną zawierającą dodatek 30mg jodku potasu na 1kg soli, czyli dawka 7-8g soli wprowadza do organizmu 160-183µg jodu. Dodawanie jodu do soli jest profilaktyką wola endemicznego, związanego z niedoborem tego pierwiastka.

Potas [K+] - wspólnie z sodem jest odpowiedzialny w organizmie za utrzymanie ciśnienia osmotycznego w komórkach i płynach ustrojowych. Konieczne jest więc
zachowanie odpowiedniego, wzajemnego stosunku między tymi pierwiastkami.

Wapń [Ca2+] - jest składnikiem budulcowym układu kostnego. Główne źródło tego pierwiastka w pożywieniu stanowi mleko i jego przetwory, dlatego muszą one wchodzić w skład codziennego jadłospisu. W diecie statystycznego Polaka obserwuje się zbyt niskie spożycie wapnia. Niedobór tego pierwiastka i witaminy D jest powodem krzywicy u niemowląt i dzieci, a u ludzi starszych prowadzi do
osteoporozy (łamliwości kości). Szczególnie narażone na tą chorobę są kobiety. W profilaktyce osteoporozy oprócz zawartości wapnia w diecie ważna jest zawartość fosforu oraz zachowanie odpowiedniego stosunku wapnia do fosforu.
Na ogół w produktach spożywczych jest więcej fosforu i stosunek ten z optymalnego 1:1 przesuwa się w kierunku 1:2. Dodatek fosforanów, ze względów technologicznych, do niektórych produktów spożywczych przyczynia się do nadmiernego spożycia fosforu, a tym samym do powstawania niekorzystnego stosunku fosforu do wapnia.
W związku z tym zalecane jest spożywanie większej ilości produktów będących bogatym źródłem wapnia.


Magnez [Mg2+] - należy do pierwiastków, które występują w różnych produktach w stosunkowo niewielkiej ilości. Większą dawkę tego pierwiastka można sobie zapewnić
spożywając ciemne pieczywo i kasze, zwłaszcza gryczaną. Magnez odgrywa ważną rolę w wielu reakcjach enzymatycznych ustroju, jest też niezbędny jako składnik budulcowy kości, dlatego musi być dostarczany w diecie regularnie w odpowiedniej ilości. Niekiedy braki magnezu mogą być uzupełniane preparatami farmaceutycznymi, które w przeciwieństwie do żywności są pozbawione innych składników odżywczych. Bardziej zalecaną formą prawidłowego żywienia jest różnorodność produktów w układaniu jadłospisów.


Żelazo [Fe2+, Fe3+] - - jest składnikiem hemoglobiny krwi i pełni ważną funkcję nośnika tlenu w organiźmie. Żelazo z pożywienia jest na ogół trudno przyswajalne, zwłaszcza z produktów roślinnych. Dlatego dieta wegetariańska stwarza ryzyko wystąpienia
niedoborów żelaza, zwłaszcza u kobiet i dzieci. Najłatwiej przyswajalne jest żelazo hemowe, które znajduje się w mięsie i podrobach, a obecność witaminy C w diecie
podwyższa jego przyswajalność. Niektóre produkty, jak np. mieszanki dla niemowląt, są wzbogacone w żelazo w celu zapobiegania niedokrwistości (anemii).

VIII. Krótkie, ważne informacje

Makroelementy wchodzą w skład dwóch dużych klas soli mineralnych, które z kolei należą do grupy składników nieorganicznych.

Makroelementy stanowią 4% suchej masy protoplazmy; mniej niż 1% przypada na pierwiastki śladowe.

Fakt, że pierwiastki śladowe niezbędne są w niezwykle małych ilościach, wcale nie oznacza, że są one mniej potrzebne niż makroelementy, raczej wskazują na to, że pełnią one funkcję specyficznych składników w układach enzymatycznych.

IX. Krótkie podsumowanie 'działu' (godzina 23:37)

Tak mniej więcej przedstawia się ów obszerny i bogaty w informacje dział nauki, zajmujący się organizacją oraz badającą wpływy makroelementów na życie człowieka. Myślę tym samym, iż napisałem odnośnie tego tematu wystarczająco wiele, aby choć w małym stopniu przybliżyć ich egzystencję w naszym życiu.
Co tu dodać, makroelementy są pierwiastkami jak każde inne, spełniają tylko funkcje, specyficzne, dobrane do każdego z nich, podstawową cechą, po której można je rozpoznać jest także to, iż występują one w ilościach stosunkowo największych spośród innych składników organizmu. Tyle odnośnie tematu.