743
Συστάσεις Διατροφής

Μέταλλα και Ιχνοστοιχεία

metalla kai ixnostoixeia

Photo source: www.bigstockphoto.com

Τα μέταλλα αντιπροσωπεύουν μια μεγάλη ομάδα μικροθρεπτικών συστατικών, τα περισσότερα από τα οποία είναι απαραίτητα για τον οργανισμό. Χωρίζονται στα μακρομέταλλα και μικρομέταλλα (ιχνοστοιχεία). Τα μέταλλα όπως το ασβέστιο και ο φωσφόρος είναι απαραίτητα σε ποσότητες των 100mg την ημέρα ή και περισσότερο, ενώ τα ιχνοστοιχεία, όπως ο σίδηρος και το σελήνιο, είναι απαραίτητα σε μικρότερες ποσότητες, λιγότερο από 15mg την ημέρα.

Μέταλλα

Τα μέταλλα εμφανίζονται στο σώμα και στις τροφές κυρίως σε ιονική μορφή. Τα μέταλλα αποτελούν συστατικά ανόργανων αλάτων αλλά και οργανικών συμπλόκων, όπως φωσφοπρωτεΐνες, φωσφολιπίδια, μεταλλοένζυμα και άλλες μεταλλοπρωτεΐνες όπως η αιμοσφαιρίνη. Τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά , από μέταλλα, είναι ασβέστιο, φωσφόρος, μαγνήσιο, νάτριο, κάλιο, χλώριο και θείο. Τα μέταλλα σε αντίθεση με τις βιταμίνες είναι ανόργανα στοιχεία τα οποία διατηρούν τη χημική τους ταυτότητα. Όταν τα μέταλλα εισέλθουν στο σώμα παραμένουν μέχρι να απεκκριθούν, δεν μπορούν να αλλάξουν σε οτιδήποτε άλλο. Τα μέταλλα δεν καταστρέφονται με τη θερμοκρασία, τον αέρα, τα οξέα ή το ανακάτεμα. Στην πραγματικότητα η στάχτη που μένει όταν οι τροφές καίγονται είναι τα μέταλλα που υπήρχαν σε αυτές αρχικά. Τα μέταλλα μπορούν να χαθούν από τις τροφές μόνο αν διαλυθούν στο νερό.

Βιοδιαθεσιμότητα

Τα μέταλλα με εξαίρεση το σίδηρο αίμης απορροφώνται σε ιοντική μορφή. Για αυτό το λόγο κάθε στοιχείο που παραμένει συνδεδεμένο σε οργανικά μόρια ή άλλα ανόργανα σύμπλοκα μετά την ολοκλήρωση της πέψης, αυτά δεν θα απορροφηθούν και αυτό γιατί δεν είναι βιοδιαθέσιμα και θα απεκκριθούν με τα κόπρανα.

Αφού τα ιόντα απορροφηθούν από τα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου ή τα εντεροκύτταρα της βλεννογόνου στιβάδας, πρέπει να μεταφερθούν μέσα στο κυττόσωμα των απορροφητικών κυττάρων πριν περάσουν την μεμβράνη και από εκεί στο αίμα. Αυτό το στάδιο της απορρόφησης απαιτεί ένα ενεργό τρόπο μεταφοράς, τουλάχιστον για τα κατιόντα μετάλλων. Αν οι κατιονικές μορφές δεν περάσουν την κυτταρική μεμβράνη παραμένουν στα απορροφητικά κύτταρα συνδεδεμένα με πρωτεΐνες. Για παράδειγμα ο σίδηρος συνδέεται με τη φερριτίνη και ο ψευδάργυρος με τη μεταλλοθειονίνη και απεκκρίνονται μόνο όταν τα κύτταρα πεθαίνουν και χύνονται στον εντερικό σωλήνα. (Η χαμηλή εντερική απορρόφηση μπορεί να αποτελεί προστατευτικό μηχανισμό κατά της τοξικότητας που οφείλεται στην υπερβολική απορρόφηση.)

Η χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα μπορεί να είναι αποτέλεσμα της δημιουργίας σαπουνιών κυρίως από το ασβέστιο και το μαγνήσιο, από τη σύνδεση με τα ελεύθερα λιπαρά οξέα στον εντερικό σωλήνα, από τη δυσαπορρόφηση του λίπους, και από την καθίζηση όταν ένα ιόν από ένα ζευγάρι ιόντων όπως το ασβέστιο το οποίο συνδέεται με τα φωσφορικά βρίσκεται στο έντερο σε πολύ μεγάλη συγκέντρωση. Επίσης οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μετάλλων μπορεί να οδηγήσουν σε χαμηλή απορρόφηση και χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα.

Πολλά μόρια στις τροφές μπορεί να επηρεάσουν τη βιοδιαθεσιμότητα, είτε ενισχύοντας την απορρόφηση, είτε αναστέλλοντας την απορρόφηση. Παραδείγματα αναστολέων περιλαμβάνουν τα φυτικά και οξαλοξικά οξέα τα οποία συνδέονται με το ασβέστιο. Από την άλλη οι ενισχυτές απορρόφησης περιλαμβάνουν το ασκορβικό οξύ το οποίο ενισχύει την απορρόφηση του σιδήρου. Οι φυτοφάγοι τείνουν να καταναλώνουν τροφές που περιέχουν αυξημένες ποσότητες αναστολέων, αλλά γενικά προσλαμβάνουν και αρκετό ασκορβικό οξύ που είναι ενισχυτής. Επίσης η βιοδιαθεσιμότητα επηρεάζεται και από φυσιολογικούς παράγοντες όπως η γαστρική οξύτητα, οι ομοιοστατικοί μηχανισμοί και το στρες.

Γενικά κάποια στοιχεία έχουν χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα από τις τροφές όπως είναι ο σίδηρος, το χρώμιο και το μαγγάνιο, ενώ άλλα έχουν υψηλή βιοδιαθεσιμότητα, όπως νάτριο, κάλιο, χλώριο, ιώδιο και φθόριο. Όλα τα άλλα μέταλλα όπως ασβέστιο και μαγνήσιο έχουν μέτρια βιοδιαθεσιμότητα.

Αλληλεπιδράσεις μετάλλων

Τα μέταλλα μπορεί να έχουν αρνητικές αλληλεπιδράσεις με άλλα μέταλλα, που επηρεάζουν την εντερική απορρόφηση, μεταφορά, χρήση και αποθήκευση τους. Για παράδειγμα η απορρόφηση του ψευδαργύρου μπορεί να μειωθεί από συμπληρώματα μη αιμικού σιδήρου, η υπερβολική πρόσληψη ψευδαργύρου μειώνει την απορρόφηση του χαλκού και η υπερβολική λήψη ασβεστίου μειώνει την απορρόφηση μαγγανίου, ψευδαργύρου και σιδήρου.

Σύσταση μετάλλων στο σώμα

Τα μέταλλα αντιπροσωπεύουν το 4-5% του σωματικού βάρους ή 2,8kg και 3,5kg σε ενήλικη γυναίκα και άντρα αντίστοιχα. Περίπου το 50% αυτού του βάρους αντιστοιχεί στο ασβέστιο και άλλο ένα 25% στο φωσφόρο με τη μορφή φωσφορικών. Το μεγαλύτερο ποσοστό του ασβεστίου και το 70% των φωσφορικών βρίσκονται στα οστά και τα δόντια. Τα άλλα πέντε απαραίτητα μέταλλα δηλαδή το μαγνήσιο, το νάτριο, το κάλιο, το χλώριο και το θείο και τα 11 ιχνοστοιχεία, δηλαδή ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, το ιώδιο, το σελήνιο, το μαγγάνιο, το φθόριο, το μολυβδαίνιο, ο χαλκός, το χρώμιο, το κοβάλτιο και το βόριο αντιπροσωπεύουν το υπόλοιπο 25%.

Δράση των μετάλλων

Τα μέταλλα έχουν σημαντική δράση τόσο με τη μορφή ιόντων διαλυμένα στα σωματικά υγρά όσο και ως συστατικά απαραίτητων μορίων. Τα μεταλλικά ιόντα στα σωματικά υγρά ρυθμίζουν τη δράση πολλών ενζύμων, διατηρούν την οξεοβασική ισορροπία και την οσμωτική πίεση, διευκολύνουν τη διαμεμβρανική μεταφορά απαραίτητων θρεπτικών συστατικών και μορίων και διατηρούν την ευερεθιστότητα των νεύρων και των μυών. Σε μερικές περιπτώσεις, τα μεταλλικά ιόντα είναι δομικά συστατικά εξωκυτταρικών ιστών του σώματος, όπως οστά και δόντια. Πολλά μέταλλα όπως ψευδάργυρος και σίδηρος εμπλέκονται με διάφορους τρόπους στη διαδικασία της ανάπτυξης.

Ιχνοστοιχεία

Τα ιχνοστοιχεία εμφανίζονται σε δυο μορφές, ως ιόντα που συνδεδεμένα με πρωτεΐνες ή σύμπλοκα με άλλα μόρια σχηματίζοντας μεταλλοένζυμα. Κάθε ιχνοστοιχείο έχει διαφορετικές χημικές ιδιότητες, οι οποίες είναι σημαντικές στο λειτουργικό τους ρόλο μέσα στα κύτταρα ή στα εξωκυττάρια τμήματα. Τα ιχνοστοιχεία είναι τοξικά αν καταναλωθούν σε μεγάλες ποσότητες για αυτό πρέπει να ακολουθούμε τη συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη.

Πηγές ιχνοστοιχείων

Οι τροφές ζωικής προέλευσης είναι ανώτερες πηγές ιχνοστοιχείων από τις τροφές φυτικής προέλευσης και αυτό γιατί τα ιχνοστοιχεία βρίσκονται σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις και έχουν μεγαλύτερη βιοδιαθεσιμότητα, δηλαδή απορροφώνται καλύτερα. Τα θαλασσινά για παράδειγμα είναι πλούσιες πηγές όλων σχεδόν των ιχνοστοιχείων. Εξαίρεση αποτελεί το μαγγάνιο το οποίο είναι βιοδιαθέσιμο και στα φυτά. Στο στάρι τα περισσότερα ιχνοστοιχεία βρίσκονται στο φύτρο και στα εξωτερικά στρώματα τα οποία αφαιρούνται κατά το στάδιο της άλεσης. Τα ιχνοστοιχεία που παραμένουν στο αλεύρι έχουν καλύτερη βιοδιαθεσιμότητα από αυτά που βρίσκονται στο αλεύρι ολικής άλεσης, τα οποία συνδέονται με μόρια όπως φυτικά και ίνες.

Λειτουργίες

Πολλά ένζυμα απαιτούν την παρουσία σε μικρή ποσότητα ενός ή περισσοτέρων ιχνοστοιχείων για να δράσουν. Τα μέταλλα συμμετέχουν στη λειτουργία των ενζύμων είτε:

  • με άμεση συμμετοχή στην κατάλυση,
  • σε συνδυασμό με κάποιο υπόστρωμα για τη δημιουργία συμπλόκου πάνω στο οποίο δρα το ένζυμο,
  • με σχηματισμό μεταλλοενζύμων τα οποία συνδέονται με κάποιο υπόστρωμα,
  • με συνδυασμό με κάποιο τελικό προϊόν αντίδρασης.

Οι μικρές συγκεντρώσεις των ιχνοστοιχείων επηρεάζουν το σώμα με αλληλεπιδράσεις με ένζυμα ή ορμόνες που ρυθμίζουν τα υποστρώματα. Τα ιχνοστοιχεία μπορεί να αλληλεπιδρούν με το DNA για να ελέγξουν τη μετάφραση των πρωτεϊνών, που είναι απαραίτητες για το μεταβολισμό τους.

  • Χριστίνα Φοντόρ Κλινική Διαιτολόγος - Διατροφολόγος

    H Χριστίνα Φοντόρ πτυχιούχος της Επιστήμης Διαιτολογίας-Διατροφής του Χαροκοπείου Πανεπιστημίου Αθηνών, με επιπλέον σπουδές στην Ψυχοσωματική θεραπεία. Διατηρεί Διαιτολογικό Γραφείο στην Αργυρούπολη όπου, καθημερινά, έρχεται σε επαφή με ανθρώπους παρέχοντας τους εξατομικευμένες διατολογικές υπηρεσίες.

  • Γεωργία Ίσαρη Κλινική Διαιτολόγος - Διατροφολόγος

    Η Γεωργία Ίσαρη είναι απόφοιτος του τμήματος Διαιτολογίας-Διατροφής του Χαροκοπείου Πανεπιστημίου Αθηνών, διατηρεί διαιτολογικό γραφείο στη Νέα Σμύρνη όπου δίνει τις διατροφικές συμβουλές της σε ασθενείς και σε ειδικές ομάδες ατόμων. Είναι επιστημονική συνεργάτιδα της Ενδοκρινολογικής Μονάδας της Β' Προπαιδευτικής Παθολογικής Κλινικής της Μονάδας Έρευνας του Πανεπιστημίου Αθηνών και Διαιτολόγος-Διατροφολόγος του Ιατρείου Παχυσαρκίας του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου «Αττικόν».

×
×