Реферат: Микроэлементы. Микроэлементы реферат

Микроэлементы | Рефераты KM.RU

Микроэлементы – это группа химических элементов, которые содержатся в организме человека и животных в очень малых количествах, в пределах 10-3-10-12%. Единственной характерной чертой микроэлементов является их низкая концентрация в живых тканях (3).

Способы применения микроэлементов могут быть различными: некорневая подкормка в течение вегетации, предпосевная обработка семян путем опыления или увлажнения и внесения микроэлементов в почву. Самыми рациональными и экономически выгодными являются первые два приема. Путем применения этих двух приемов растения используют 40-100% всех микроэлементов, но пр внесение их в почву растения усваивают лишь несколько %, а в некоторых случаях даже десятые доли % от внесенного в почву микроэлемента. Внесение в почву легкорастворимых солей оказалось нецелесообразно (5).

Накопление микроэлементов в пищевых продуктах растительного происхождения происходит в зависимости от вида почвы, ее физических свойств и химического состояния, географического расположения района, климатических условий, от вида, сорта и стадии вегетации растений, применяемых удобрений, источников орошения и других факторов (38).

Изучение значения микроэлементов в обмене веществ растений необходимо для выявления новых возможностей управления их продуктивностью, поскольку микроэлементы могут выступать и как специфические и как неспецифические регуляторы обмена веществ.

Во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне, микроэлементы принимают самое активное участие. Действуя через ферментную систему или непосредственно связываясь с биополимерами растений, микроэлементы могут стимулировать или ингибировать процессы роста, развития и репродуктивную функцию растений.

Составной частью общебиологической проблемы выяснение значения микроэлементов в отдельных звеньях обмена веществ является вопрос о взаимодействии микроэлементов с ДНК. Актуальность этого аспекта определяется действием ионов металлов во многих биологических процессах, происходящих с участием нуклеиновых кислот. Ионы металлов можно рассматривать как фактор, участвующий в создании необходимой для выполнения биологической функции конформации макромолекулы.

В связывании цинка (11) молекулой ДНК участвует атом N1 гуанина и N7 аденина. При возрастании концентрации ионов металлов в полинуклеотидных тяжах возникают одиночные разрывы, которые являются централями деспирализации биополимера. Взаимодействие марганца (11) с фосфатными группами и с гуанином, структурирование гидратной оболочки обусловливает сложную зависимость параметров конформационных переходов от количества ионов металла (12).

Удаление молибдена из питательной среды вызывает понижение активности нитратредуктазы, совершенно отличное от понижения активности, вызванного удалением молибдена из интактного фермента, например диализом против цианида. В последнем случае активность инактивированного фермента может почти полностью восстанавливаться, добавляя металл к белку, тогда как в случае недостаточности молибдена добавление металла к бесклеточному экстракту не оказывает никакого действия (32).

Проведенные исследования дают основание заключить, что молибден оказывает ингибирующее действи на ДНК-азы и РНК-азы за счет образования комплексов молибдат-ионов с функциональными группами ДНК-азы и РНК-азы. Образование комплексов молибдат-ионов с ДНК и РНК, по-видимому, защищает фосфодиэфирные связи полинуклеотидов от атакуемости их гидролизирующими ферментами(12). Молибден такжевлияет на фосфорный обмен у растений, являясь ингибитором кислых фосфатид, в результате чего у высших растений недостаточность его влияет на

Под влиянием бора в растениях увеличивается сумма флавинов за счет флавинадениндинуклеотида (ФАД), что свидетельствует о частичном превращени рибофлавина в флавиновые нуклеотиды, а также об усилении активности фавиновых ферментов, содержащих ФАД в качестве кофермента. Количество общего рибофлавина в листьях салата под влиянием бора увеличилось в 4 раза, прочно связанной с белком формы – в 3,8 раза, ФАДа – в 4 раза.

Была обнаружена положительная корреляция между активностью ферментной системы синтеза индолилуксусной кислоты и наличием в инкубационной среде цинка и индолилпировиноградной кислоты (12).

Показано, что содержание углеводов в тканях растений тесно связано с поступлением бора с питательными веществами. Листья растений с недостаточностью бора содержат обычно много сахаров и других углеводов, по-видимому, эти вещества по какой-то причине не переместились из листьев.

Гош и Даггер высказали предположение, что основная функция бора заключается в перемещении сахаров, которое осуществляется благодаря образованию углеводно-боратного комплекса, облегчающего прохождение сахара через мембрану. Авторы допускают, что либо углеводно-боратный комплекс может перемещаться из клетки в клетку, либо бор представляет собой компонент мембран, вступающий во временную связь с углеводом и осуществляющий таким образом его прохождение через мембрану. Авторы считают последний механизм действия бора более вероятным (37).

Марганец активирует обратное карбоксилирование ди- и трикарбоновых кислот, способствует восстановительному карбоксилированию пировиноградной кислоты в яблочную или щавелевую кислоту. Повышает активность фермента аргиназы, катализирующей превращение аргинина в орнитин, из которого синтезируется пирролидоновое кольцо тропановых алкалоидов. Он активирует фосфатглюкомутазу, энолазу, лецитиназу, аминопептидазу (11). Под влиянием марганца отмечено понижение содержания РНК в ядрах и увеличение в рибосомах. Отмечается также тенденция к повышению содержания ДНК под влиянием марганца. По-видимому, ДНК в данном случае слабее утилизируется (21).

Для дикорастущих лекарственных растений изучение влияние геохимических факторов на продуцирование растениями действующих веществ позволило разработать рекомендации по заготовке сырья именно в тех районах ареалов, где они отличаются высоким содержанием БАВ, а при возделывании лекарственных растений это создает предпосылки для направленного влияния на биогенез действующих веществ путем использования соответствующих микроудобрений.

Уже в 1955 г. Г. Бертранд отмечал, что наперстянки, выросшие на почве, богатой марганцем, отличаются повышенной биологической активностью. А проведенные исследования выявили, что представители рода наперстянки избирательно накапливают марганец, молибден и хром.

Введение марганца и молибдена вызывает стимуляцию активности фермента, ответственного за  синтез коэнзима А, что в свою очередь приведет к увеличению содержания сердечных гликозидов (18).

Лучшими дозами бора для мяты перечной являются 0,1-0,3 мг/кг почвы, в результате чего урожай листьев увеличивается на 11%, а содержание эфирных масел – на 0,24%. Дальнейшее увеличение бора в питательной смеси снижает урожай листьев, а содержание эфирных масел находится на прежнем уровне. Для цинка оптимальная доза – 2,2 и 8,8 мг/кг. Урожай мяты в этих вариантах повышается на 19%, дальнейшее увеличение доз цинка приводит к понижению веса листьев и повышению содержания эфирных масел на 0,5% (8).

Особую ценность для красавки представляет наличие микроэлементов – железа, марганца, кобальта, меди. Как и для других алкалоидоносных растений, для красавки характерно значительное накопление меди. Наиболее эффективным их микроэлементов является бор, вызывающий значительное увеличение содержания алкалоидов, затем следует молибден и марганец. Одновременно в обработанных растениях увеличивается и содержание микроэлементов. Установлено, что качественный состав алкалоидов в контрольных и обработанных микроэлементами растений на меняется (17).

В случае подкормки черной смородины микроэлементами снижение концентрации аскорбиновой кислоты при созревании составило 10-20%. В результате этого при подкормке микроэлементами в зрелых ягодах сохраняется необычно большое содержание аскорбиновой кислоты, особенно в случае подкормки йодом (до 510 мг%), тогда как при отсутствии подкормки при созревании ягод содержание аскорбиновой кислоты снижается почти до обычных значений (255 мг%) (10).

Сочетание кобальта с фосфорно-калиевым удобрением повышает урожай люцерны на 288,4% по отношению к контролю, на 242,7% превосходя действие одного кобальта. Одновременно с ростом урожая шел усиленный синтез азотистых веществ, повысилось содержание протеина и белка (4).

Обработка координационными соединениями меди и кобальта приводила к ускорению наступления фаз развития, увеличилось число вполне сформировавшихся коробочек у хлопчатника. Отмечено повышение урожайности на 10-15%, крепости волокна и его зрелости, а также маслянистости семян (2). Под влиянием цинка происходит увеличение общей суммы углеводов в листьях и плодовых органах хлопчатника. Это увеличение происходит, с одной стороны, за счет моноз и сахарозы, с другой стороны, за счет гемицеллюлозы. Содержание крахмала при этом остается без изменений (26).

Применение марганца и бора существенно улучшает качество проса только в первый год действия за счет увеличения сырого белка в зернах. От внесения марганца количество сырого белка увеличивается на 0,8-1,8%, от бора – 0,1-0,3% (25).

Замачивание раствором сульфата меди (10 мг/л) семян озимой пшеницы с низким содержанием меди значительно повышает содержание свободного триптофана. Следует отметить, что обработка семян медью с относительно высоким естественным ее содержанием была значительно менее эффективной, а в ряде опытов наблюдалось угнетающее действие ее на продуктивность семян (13).

В ранний период роста бор, молибден и цинк увеличивают содержание углеводов, особенно сахарозы в листьях кукурузы. Молибден значительно повышает содержание крахмала. Под влиянием марганца значительно увеличивается содержание ДНК и РНК (10).

Все микроэлементы (марганец, бор, молибден, цинк) повышают урожай шишек хмеля. Прибавка в среднем за два года составила 10-22%. Особенно эффективными оказались молибден и цинк (21-22%). Марганец способствует большему накоплению глютатиона и восстановительной формы аскорбиновой кислоты, также благоприятствует большему накоплению горьких веществ в шишках хмеля, главным образом за счет наиболее ценных компонентов этого комплекса (31). Повышение горьких веществ в шишках вызывают и молибден с бором (повышается на 3,3-3,4%) (24).

В результате анализов выяснилось, что бор, медь и молибден способствует накоплению в корнеплодах моркови каротина, сахаров и минеральных веществ. Так, под влиянием бора содержание каротина в корнеплодах (в зависимости от почвенных и климатических условий) повышается от 0,6 до 2,1 мг%, а количество сахара увеличивается до 0,8%. Причем увеличение шло за счет сахарозы (20).

Таким образом установлена взаимосвязь между содержанием в почве отдельных химических элементов и продуцированием растениями отдельных групп биологически активных веществ (БАВ). Растения, продуцирующие сердечные гликозиды, избирательно поглощают марганец, молибден, хром; продуцирующие алкалоиды – медь, марганец, кобальт; сапонины – молибден, ванадий; терпеноды – марганец; кумарины, флавоноиды и антраценпроизводные – медь; витамины – марганец, медь; полисахариды – марганец, хром (18).

Литература:

1. Д.Т. Абдурахимов, З.А. Ашенов, Т.Э. Астанакулов, Э.П. Узаков «Микроэлементы и  продуктивность картофеля»// кн «Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине», Самарканд, 1990г.- с 108-109

2. А.А. Абзалов, Р.И. Хасанов, Т.П. Пирохунов «Значение координационных соединений микроэлеменов в питании хлопчатника» // кн «Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине», Самарканд, 1990г.- с 109-110

3. А.П. Авцын, А.А. Живоронков, М.А. Реми, Л.С. Строчкова «Микроэлементозы человека», М.: Медицина, 1991г.- 496с.

4. Н.М. Андреева «Влияние микроэлементов на азотистый обмен и развитие люпина» // кн «Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине», Киев: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Укр ССР, 1963г.- 690с

5. П.И. Анспок «Совершенствование способов применения микроэлементов в растеневодстве» // кн «Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине», Самарканд, 1990г.- с 115-116

6. Ш.Х. Балтабаев «Влияние микроэлементов на качество семян хлопчатника и урожай его потомства» // кн «Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине», Самарканд, 1990г.- с 122-124

7. «Биологическая роль микроэлементов», М.: Наука, 1983г.- 238с

8. Э.С. Бойченко «Влияние микроудобрений на урожай и качество мяты перечной» // кн «Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине», Киев: Наукова думка, 1968г.- 220с

9. П.Н. Вардья «Роль меди в обмене веществ ячменя» // кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Укр ССР, 1963г.- 690с

10. К.Л. Визир, З.М. Климовицкая «действие марганца на рост и развитие растений на различных этапах их онтогенеза» // кн "Микроэлементы в жизни растений, животных и человека", Киев: Наукова думка, 1964г.- 324с

11. П.А. Власюк «Научные исследования и задачи по проблеме «Биологическая роль микроэлементов в жизни растений, животных и человека» // кн "Микроэлементы в жизни растений, животных и человека", Киев: Наукова думка, 1964г.- 324с

12. П.А. Власюк, В.А. Жидков, В.И. Ивченко, З.М. Климовицкая, М.Ф. Охрименко, Э.В. Руданова, Т.Н. Сидоршина «Участие микроэлементов в обмене веществ растений»// кн «Биологическая роль микроэлементов», М.: Наука, 1983г.- 38с

13. М.С. Гамаюнова «Обогащение семян медью и связь ее с динамикой свободного троптофана при их прорастании» // кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Наукова думка, 1966г.- с 97-107

14. Гигиена внешней среды, Ростов-на-Дону, 1977г.- 22с

15. М.Б. Гилис, Н.П. Радченко «Влияние микроэлементов на рост, развитие и некоторые биохимические особенности кукурузы и сахарной свеклы в условиях Западной лесостепи Украины» // кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Наукова думка, 1968г.- 220с

16. О.И. Голяницкий, Р.Н. Туманова «Влияние микроэлементов на содержание аскорбиновой кислоты и катехинов в черной смородине»// кн «Микроэлементы и их применение», Оренбург, 1972г.- 114с

17. Н.И. Гринкевич, Л.И. Боровкова, И.Ф. Грибовская «Влияние микроэлементов на содержание алкалоидов в красавке»// журн Фармация, 1970.- №5.- с 41-47

18. Н.И. Гринкевич, А.А. Сорокина «Роль геохимических факторов среды в продуцировании растениями биологически активных веществ»//кн «Биологическая роль микроэлементов», М.: Наука, 1983г.- 238с

19. П.В. Иванов «Закономерности накопления олова растениями Дальнего востока» // кн "Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине", Самарканд, 1990г.- с 33-34

20. Н.Р. Кисис «Влияние бора, меди и молибдена на некоторые овощные культуры в условиях Латвийской ССР"// кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Укр ССР, 1963г.- 690с

21. З.М. Климовицкая, М.И. Ковальчук «Нуклеиновый обмен растений в связи с особенностями питания их некоторыми макро- и микроэлементами» // кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Наукова думка, 1966г.- с 60-72

22. З.М. Климовицкая, З.И. Любанова, Л.М. Прокопивнюк «Биосинтез РНК, ДНК и белка в зависимости от условий фосфорного и марганцевого питания» // кн "Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине", Киев: Наукова думка, 1968г.- 220с

www.km.ru

Реферат - Микроэлементы - Биология

Железо (Fе). Кроветворный элемент, более 60 % железа, которое содержится в организме сконцентрировано в гемоглобине. Функциональная роль железа обусловлена тем, что он входит составной частью гемоглобина, участвуя в переносе кислорода от легких ко всем тканям, органам и системам организма. Он участвует в работе целого ряда ферментных систем (цитохромы, каталазы и др.).

Потребность в железе зависит от возраста, пола и физиологического состояния организма. В связи с регулярными потерями крови во время месячных потребность женщин в железе почти в 2 раза выше, чем мужчин, и составляет 18 мг в сутки, во время беременности эта потребность достигает 38 мг, а у кормящих женщин − 33 мг.

Содержание железа в пищевых продуктах колеблется в широком диапазоне − от 70 до 4000 мкг/100 г. Основным источником железа в питании являются печень, почки, бобовые культуры (6000 − 20 000 мкг/100 г). Железо из мясных продуктов усваивается организмом на 30 %, из растений − на 10 %.

Потребность взрослого человека в железе составляет 14 мг/сут, у женщин в период беременности и лактации − до 18 мг/сут.

В результате недостатка Fe наблюдается снижение концентрации гемоглобина и количества эритроцитов, снижение уровня Fe в сыворотке крови, снижение активности железосодержащих белков и ферментов, развивается железодефицитная анемия. В норме всасывается около 10 % железа. Тормозят усвоения железа чай и яйца.

Йод (I). Дефицит йода один из наиболее типичных примеров недостатка микронутриентов в питании современного человека. Более чем у 1,5 млрд жителей Земли имеется повышенный риск недостаточного потребления йода.

В организме человека практически нет ни одной жизненно важной функции, которая не зависела бы от тиреоидных гормонов, осуществляющих свое универсальное действие с помощью йода. Являясь активным компонентом гормонов, йод взаимодействует с другими железами внутренней секреции, оказывает выраженное влияние на обмен белков, жиров, углеводов, водно-солевое равновесие.

При относительной недостаточности йода в питании концентрация тиреоидных гормонов в крови снижается. Это приводит к нарушению биосинтеза тироксина, угнетению функции щитовидной железы, что характеризуется развитием эндемического зоба (гипотиреоз).

Важно подчеркнуть, что в возникновении эндемического зоба определенное значение могут иметь геохимические факторы. В литературе есть данные, свидетельствующие о том, что распространение эндемического зоба совпадает не только с недостатком йода в среде, но и с избытком или недостатком таких элементов, как кобальт, марганец, кальций и стронций. Кроме того, установлено, что щитовидная железа обладает способностью концентрировать не только йод, но и ряд других элементов, таких как ртуть, мышьяк, сурьма. Данные обстоятельства необходимо учитывать при проведении мероприятий по профилактике йодной недостаточности в регионах.

Основным источником йода являются морская рыба, печень трески, морская капуста, сухой ламинарий.

Физиологическая потребность в йоде у взрослых мужчин и женщин составляет 150 мкг в сутки. Согласно рекомендациям ВОЗ, уровень физиологической потребности в данном элементе составляет − 150 − 300 мкг/сут.

Хром (Cr). Оказывает активное влияние на усвояемость глюкозы и уровень её в крови. Введение хрома в рацион восстанавливает нормальную толерантность к глюкозе у детей с белково-калорийной недостаточностью, а у лиц среднего и пожилого возраста со сниженной толерантностью к углеводам вызывает снижение уровня холестерина в крови, что является исключительно важным фактором в профилактике атеросклероза. Биологическую активность проявляет трехвалентный хром. В желудочно-кишечном тракте наибольшую усвояемость проявляют органические формы хрома (до 25 %), в то время как неорганические соединения этого микроэлемента усваиваются лишь на уровне 0,5 − 0,7 % от общего их количества, поступившего с пищей. Совместно с никотиновой кислотой образует комплекс, служащий кофактором инсулина (так называемый глюкозотолерантный фактор) и синтезируемый в ткани печени. Он оказывает влияние на чувствительность периферийных тканей к инсулину.

Особенно высок риск развития дефицита хрома у беременных и кормящих женщин, поскольку развивающийся плод усиленно аккумулирует хром. Значительное его количество экскретируется с молоком при лактации. Другой причиной, приводящей к недостаточности хрома, может быть потребление большого количества легкоусвояемых углеводов.

Источником поступления хрома в организм при питании являются пекарские дрожжи, печень, пшеничная мука грубого помола, перловая крупа, бобовые культуры, мясо птицы.

Суточная потребность взрослого человека в хроме составляет около 200 мкг.

Недостаток в организме хрома характеризуется ухудшением усвояемости глюкозы.

Фтор (F). Избыточное или недостаточное поступление в организм фтора приводит к развитию таких микроэлементозов, как флюороз и кариес.

Характерным признаком флюороза является пятнистость зубной эмали. Под влиянием избыточного содержания фтора зубная эмаль подвергается дистрофии, появляются трещины и зубы становятся хрупкими. Одновременно отмечаются нарушения фосфорно-кальциевого обмена, что сопровождается деформацией костей. Помимо указанных изменений, могут регистрироваться признаки поражения и других органов и систем.

Кариес зубов характеризуется деминерализацией и последующей деструкцией твердых тканей зуба с образованием дефекта в виде полости. Развитию кариеса зубов способствуют общие и местные факторы. К общим факторам следует отнести недостаточное поступление в организм белков, витаминов, минеральных солей, ряда микроэлементов, а также избыточное потребление ферментируемых углеводов. Кроме того, этому способствуют нарушения функций других органов и систем организма, стрессовые ситуации. К местным факторам относят количественные и качественные изменения слюны, длительная задержка в полости рта остатков пищи, особенно содержащей углеводы.

Селен (Sе).Селен является незаменимым элементом в питании человека, животных и некоторых микроорганизмов. Он входит в состав глутатионпероксидазы, фермента предохраняющего клетки от токсического действия перекисных радикалов и тем самым защищающего клетки, липиды клеточной мембраны, белки, нуклеиновые кислоты. Селен обладает выраженным антиоксидантным свойством, что позволяет использовать его для профилактики онкологических заболеваний, провоцируемых химическими воздействиями и радиацией. Было установлено, что селен стимулирует образование антител и тем самым повышает защиту организма от инфекционных и простудных заболеваний. Данный элемент участвует в выработке эритроцитов, способствует поддержанию и продлению сексуальной активности. Почти половина всего селена, содержащегося в мужском организме, находится в семенных канальцах яичек.

Недостаточное поступление селена в организм может привести к развитию сердечной миопатии и даже к смерти. Заболевание чаще всего развивается у детей и женщин детородного возраста, для которого характерны аритмии, увеличение размеров сердца, за которыми следует сердечная недостаточность. Люди, находившиеся на искусственной диете или подвергшиеся голоданию, также проявляли признаки селеновой недостаточности. Установлено, что в районах, где потребление селена населением недостаточно, отмечается рост числа заболеваний раком. В последние годы недостаток селена рассматривают как возможный этиологический фактор при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях.

Избыточное поступление селена приводит к развитию селенового токсикоза. Наиболее типичными признаками селенового токсикоза являются поражение ногтей и выпадение волос. Кроме того, наблюдаются желтушность, шелушение эпидермиса, дерматиты, повреждение эмали зубов, анемии, нервные расстройства. В раде случаев у сельскохозяйственных животных отмечена гибель после употребления растений, выращенных на почвах с высоким содержанием селена (США, Канада, Ирландия).

Источником содержания селена в пище является говяжье мясо, печень, почки, мясо морских рыб, креветки, дрожжи, пшеница, отруби, хлеб из цельных зерен пшеницы, овес и другие продукты. Следует отметить, что повсеместно рацион питания населения индустриально развитых стран дефицитен по этому микроэлементу.

Потребность взрослого человека в селене составляет 150 − 200 мкг/сут.

Молибден (Мо).Этот микроэлемент входит в состав ряда ферментов, участвующих в детоксикации чужеродных для организма веществ. Способствует задержке в организме фтора и таким образом препятствует развитию кариеса. Молибден способствует окислению пуриновых оснований в мочевую кислоту.

Недостаток или отсутствие молибдена в организме приводит к снижению активности сульфитоксидазы − фермента, превращающего в организме человека сульфит в сульфат. Отсутствие вследствие генетического дефекта сульфитоксидазы в организме приводит к выраженным аномалиям мозга, характеризуется умственной отсталостью, эктопией хрусталика и повышением выделения с мочой сульфатов. Тяжелые патофизиологические нарушения при этом дефекте свидетельствуют о незаменимости молибдена для организма человека.

Избыток молибдена в пище может привести к возникновению подагры. Предполагается, что повышенный синтез ксантиноксидазы и интенсификация пуринового обмена ведут к накоплению избыточных количеств мочевой кислоты, с выделением которых не справляются почки. В результате этого мочевая кислота и её соли откладываются в сухожилиях и суставах. Это заболевание, получившее название „эндемическая молибденовая подагра” характеризуется и соответствующими биохимическими изменениями в крови. Следует отметить, что избыток молибдена способствует также нарушению синтеза витамина В2 и повышению активности фосфатазы.

Источниками молибдена являются печень говяжья, почки говяжьи, цельные зерна пшеницы, чечевица, горох, капуста цветная, зелёный горошек, пивные дрожжи, шпинат и др.

Суточный приём взрослого человека составляет 200 мкг.

Ванадий (W). Ванадий у молодых людей ингибирует синтез холестерина и снижает содержание в крови липидов. В литературе имеются данные, что ванадий препятствует развитию кариеса зубов, способствует их минерализации и сохранению. Источники ванадия: гречка, петрушка, соевые бобы, овес, яйца. Суточная потребность взрослого человека в этом микроэлементе не установлена. По данным США, его потребность составляет около 2 мг.

Кобальт (Со). Кобальт входит в состав витамина В12, принимает участие в обмене жирных кислот, в углеводном обмене, реализации активности фолиевой кислоты. Основное биологическое действие − участие в синтезе гемоглобина. Источниками этого микроэлемента являются печень различных животных (в особенности баранья), говяжье сердце, моллюски, почки, устрицы, сардины, из растений − шиповник.

Суточная потребность взрослого человека в кобальте составляет около 8 мкг.

Цинк (Zn). Цинк входит в состав значительного числа ферментов (около 80), катализирующих метаболизм нуклеиновых кислот, обеспечивающих реализацию биологического действия витаминов А и фолиевой кислоты. Установлено, что цинк участвует в формировании иммунитета и поддержании функции мужских желез (он является составной частью мужского полового гормона дегидрокситестостерона). Вероятно, поэтому в наибольшем количестве он содержится в тканях тестикул и шишковидной железы, которая имеет прямое отношение к реализации сексуальной функции и мужчин, и женщин.

Длительный дефицит цинка в рационе может привести к развитию бесплодия, потере сексуальной активности, снижению иммунитета, кожным заболеваниям, нарушению роста волос и ногтей.

При избыточном поступлении цинка в организм возможны случаи отравления. Известны случаи отравления пищей и напитками, хранившимися в железной оцинкованной посуде.

Источником цинка являются продукты растительного происхождения (фрукты, картофель, морковь, орехи, зерновые культуры). Из продуктов животного происхождения наиболее богаты цинком мясо, рыбопродукты, устрицы, яйца, молоко. Цинк из продуктов животного происхождения усваивается значительно лучше.

Суточная потребность взрослого установлена на уровне 10 − 15 мг, при беременности и лактации − 20 − 25 мг.

Марганец (Mn).Установлено, что марганец необходим для функционирования ферментов, участвующих в формировании костной и соединительной тканей, регуляции гликогенеза. Он активно влияет на биосинтез холестерина, метаболизм инсулина, другие виды обмена веществ. Особое значение марганец имеет в реализации функций половых желез, опорно-двигательного аппарата, нервной системы. Считается, что этот микроэлемент может оказывать профилактическое действие в отношении развития недостаточности коронарных артерий сердца, диабета, патологии щитовидной железы, нарушений углеводного и липидного обменов. С возрастом усвояемость марганца снижается. Поэтому следует обращать внимание у лиц после 50 лет на возможность дефицита этого микроэлемента. Основной источник марганца в питании человека − злаковые, бобовые культуры и орехи. Особенно богаты марганцем кофе и чай.

Рекомендуемый уровень потребления марганца 5 мг/сут, минимальная суточная потребность 2 − 3 мг/сут.

Медь (Cu).Данный элемент принимает активное участие в процессах жизнедеятельности, входя в состав ряда ферментных систем. Дефицит меди приводит к анемии, замедленному росту детей. Потребность в меди возрастает при воспалительных заболеваниях и при болезнях суставов.

Источниками меди являются растения − лапчатка прямостоящая, сушеница, чайный куст, марена красильная и др. Суточная потребность составляет 4 − 5 мг.

Таблица 3.5

www.ronl.ru

Микроэлементы — реферат

Микроэлементозы

 В настоящее время введен термин микроэлементоз, объединяющий все патологические процессы, вызванные избытком, дефицитом или дисбалансом микроэлементов. В основу их классификации положен принцип, согласно которому на первое место выдвигаются фактор этиологии (причины возникновения патологии) и характер его проявления. Это выражено в названиях микроэлементозов: 

•  если имеется в виду дефицит микроэлементов, то микроэлементоз трактуется как дефицитное состояние по названию элемента: купродефициты, цинкдефициты, хромдефициты, селендефициты и т.д.;
•  если речь идет о микроэлементной токсикопатии (микроэлементном токсикозе), то и название микроэлементоза образуется для каждого микроэлемента соответственно с добавлением слова «токсикоз»: Al-токсикоз, Cd-токсикоз, Hg-токсикоз, Рb-токсикоз и т.д. 

 Некоторые промышленные регионы с  особо интенсивным загрязнением окружающей среды могут стать  зонами сильных техногенных микроэлементозов. Одна из таких зон – зона, подвергшаяся воздействию вредных выбросов в результате аварии в 1986 г. на Чернобыльской АЭС (так называемая «Чернобыльская зона»). Одной из особенностей микроэлементов является их способность накапливаться в организме. Поэтому перенасыщение ими воздуха, воды и почвы может привести к значительным концентрациям их в организме человека.  Дефицит многих микроэлементов связан не только с недостаточным поступлением их в организм, но и с интенсивностью их всасывания, с неполноценностью транспорта и метаболизма, с нарушением активности специфических лигандов (макромолекул, с помощью которых осуществляется транспортировки атома определённого металла, например, гемоглобин транспортирует атом Fe) и клеточных рецепторов, с деятельностью многих систем организма. С другой стороны, относительный дефицит может возникать для одних элементов в результате дисбаланса с другими. Микроэлементные токсикозы – реальное явление в современных экологических условиях, результат постоянного загрязнения сред жизни вследствие выбросов в атмосферу солей и оксидов металлов, оксидов серы и азота.  Различают мономикроэлементозы – заболевания, обусловленные избытком или недостатком одного микроэлемента, и полимикроэлементозы – заболевания, в этиологии которых существенную роль играют несколько микроэлементов или дисбаланс с несколькими микроэлементами. К ним относятся такие массовые заболевания, как кариес зубов, широко распространенная группа мочекаменных болезней, гетерогенная по патогенезу группа эндемического зоба, группа анемий сложной биохимической природы и др.  Выделяется также вторичный микроэлементов, который присоединяется к основному заболеванию на различных стадиях его течения или может иметь ятрогенное происхождение (быть следствием различных медицинских воздействии, например, хирургических операций на желудочно-кишечном тракте, когда повреждаются зоны всасывания микроэлементов, неконтролируемого лечения препаратами, содержащими металлы, может развиваться при тяжелых гельминтозах).  ^ Патогенетические механизмы микроэлементозов обусловлены их собственной биологической ролью и состоянием организма. 

•  Дефицит эссенциальных микроэлементов непременно нарушает основные процессы жизнедеятельности организма. Недостаточность таких элементов затрагивает самые тонкие механизмы поддержания гомеостаза, саму основу существования живого. Недостаток или избыток таких микроэлементов сопровождается целым каскадом метаболических нарушений. В условиях дефицита или микроэлементного токсикоза возникают достаточно характерные заболевания и синдромы.
•  Для условно эссенциальных микроэлементов не установлены дефицитные состояния человека. Патологические механизмы микроэлементозов в этих случаях связаны в основном с избытком таких микроэлементов, с различными токсикозами как острого, так и хронического характера.
•  Для токсичных и условно-токсичных микроэлементов также не установлены дефицитные состояния у человека. Накопление их в организме приводит к различным токсикозам с поражением разных органов и систем.

 Ряд микроэлементов образует пары или  триады, которые оказывают синергическое (действующее совместно) или антагонистическое действие на различные физиологические и патологические показатели: Си и Zn, Fe и Мn, Fe и Zn, Cd и Сu. Кроме того, установлены взаимодействия для Сu, Мо и SO42 ; F, Са и РО43-, т.е. проблема взаимодействия микроэлементов выходит за пределы только этой группы веществ и связывается с активностью ряда макроэлементов.  Микроэлементный статус тесно связан с возникновением и прогрессированием злокачественных опухолей. При всех формах рака в крови снижено количество Fe. Повышение частоты онкологических заболеваний связывается с дефицитом Mg, Se, Mo и, напротив, с повышенным уровнем As, Cd, Ni, Cu, Mn, V, Sr, сульфатов.  В разные периоды онтогенеза (индивидуального развития организма от оплодотворения) патогенетические механизмы микроэлементозов могут быть различными. С одной стороны, в период внутриутробного развития происходит физиологическое накопление в организме плода многих микроэлементов, что обеспечивает интенсивность метаболических процессов, быстрый рост и развитие. С первых месяцев жизни наступает уменьшение этого резерва. Среди детей существуют группы риска, в которых довольно часто встречаются дефициты микроэлементов (дефицит массы тела и недоношенность; низкая концентрация микроэлементов в грудном молоке и др.). С другой стороны, избыток определенных микроэлементов может привести к различным эмбриотоксическим эффектам, вплоть до гибели плода.  Влияние микроэлементов на обменные процессы реализуется, прежде всего, через их воздействие на генетический аппарат клетки. Связываясь с нуклеотидами, ионы металлов вызывают существенные изменения в структуре нуклеиновых кислот. Поэтому дефицит, избыток и дисбаланс микроэлементов в организме человека может приводить к различным генетическим нарушениям на уровне гамет в виде генных, хромосомных или геномных мутаций. Нарушение обмена микроэлементов (как недостаток их, так и избыток) в организме беременной женщины может вызывать различные пороки развития. Генетические нарушения обмена микроэлементов могут быть первичными, затрагивающими все обменные процессы в организме или нарушающими только отдельные этапы метаболизма определенных микроэлементов, и вторичными, вызванными иными генетическими эффектами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Имеющиеся сведения, относящиеся к встречающимися в природных условиях уровнями микроэлементов и их различиями в продуктах питания, необходимы как для определения потребностей, так и для деятельности контролирующих органов.

Различные усовершенствования сельскохозяйственной технологии могут влиять на содержание микроэлементов в продуктах питания. Чрезмерное использование удобрений, пестицидов, гербицидов может повышать содержание в продуктах питания  ксенобиотиков и нарушать содержание микроэлементов и витаминов.

Другой проблемой, значение которой  возрастает, является взаимодействие между неорганическими веществами при всасывании и метаболизме  и значение такого взаимодействия для  питания и здоровья. 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Румянцев В. И.  Общая  гигиена 1986г. Москва;

2.  “Микроэлементы в питании  человека” Доклад Комитета экспертов  ВОЗ  1975г.;

3.  “Популярная библиотека химических  элементов” книга первая: От водорода  до палладия; Издательство “Наука”  Москва 1989г.;

4.  “Популярная библиотека химических  элементов” книга вторая: От палладия  до хрома; Издательство “Наука”  Москва 1989г.;

5.   М. Гудман, Ф. Морхауз “Органические молекулы в действии” Издательство “Мир” 1987г.

6.  “ Химия и общество”  Американское химическое общество; Издательство “Мир” 1995г.;

7.  United States, National Akademy of Sciens, National Research Council, Food and Nitrition Board (1987) Reccomended dietary allowances, revised ed., National Academy of Sciens.

Содержание

1. Микроэлементы………………………………………………..3
2. Бром………………………………………………………………….4
3. Ванадий…………………………………………………………….4
4. Железо………………………………………………………………4
5. Йод…………………………………………………………………….5
6. Кобальт……………………………………………………………...6
7. Кремний……………………………………………………………..6
8. Марганец…………………………………………………………....7
9. Медь……………………………………………………………………7
10. Молибден…………………………………………………………...8
11. Никель………………………………………………………………..8
12. Селен…………………………………………………………………..8
13. Фтор…………………………………………………………………….9
14. Цинк…………………………………………………………………...9
15. Другие микроэлементы……………………………………….10
16. Микроэлементы, их значение для организма

 человека в современных экологических  условиях........10

17. Микроэлементозы……………………………………………….13
18. Заключение………………………………………………………….15
19. Список использованной литератры……………………….16

ГБОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Реферат

 на тему:

«Микроэлементы. Общая характеристика. Отдельные  представители. Значение для организма.»

Выполнила:

Студентка 1-го курса 5 пед. гр.

Гусейнова Р.Г.

Проверил:

Слюсар В.Ч.

Иваново 2012

student.zoomru.ru

Реферат - Роль микроэлементов в жизни человека

Фтор и жизнь. Казалось бы, такое словосочетание не совсем правомерно. “Характер” у фтора весьма агрессивный: история его открытия напоминает детективный роман, где что не страница, то отравление или убийство. Сам фтор и его соединения неоднократно применялись для изготовления оружия массового уничтожения. Работа с фтором опасна: малейшая неосторожность - и у человека разрушаются зубы, обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей, кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими. И все-таки заголовок “ Фтор и жизнь” оправдан. Впервые это доказал... слон. Обычный ископаемый слон, найденный в окрестностях Рима. В его зубах случайно был обнаружен фтор. Это открытие побудило ученых провести систематическое изучение химического состава зубов человека и животных. Оказалось, что в состав зубов входит до 0,02% фтора, который поступает в организм человека с питьевой водой. Обычно в тонне питьевой воды содержится 0,2 мг фтора. Обогащение фтором питьевой воды происходит в результате выветривания пород, содержащих фтор, а также за счет метеорных вод, вулканических и промышленных выбросов, а также обогащение может происходить из-за внесения в почву большого количества фторсодержащих удобрений и за счет выбросов промышленными предприятиями больших количеств фторсодержащих газообразных выбросов. В результате накопления фтора в почве повышается его содержание в питьевой воде и в растениях, что неблагоприятно сказывается на здоровье населения. В суточном рационе содержится до 1,6 мг фтора. В ряде случаев широкое использование в питании продуктов моря, содержащих фтор, может резко повысить количество этого микроэлемента в организме. Как правило, с пищевыми продуктами в организм человека поступает в 4-6 раз меньше фтора, чем с питьевой водой( 1мг/л ). При систематическом использовании воды, содержащей избыточные количества фтора, у населения развивается эндемический флюороз. Отмечается характерное поражение зубов(крапчатость эмали), нарушение процессов окостенения скелета, истощение организма. Флюороз зубов проявляется в виде непрозрачных опалесцирующих меловидных полосок или пятнышек, которые со временем увеличиваются, появляется пигментация эмали темно-желтого или коричневого цвета, наступают необратимые ее изменения. В тяжелых случаях отмечаются генерализованный остеосклероз или диффузный остеопороз костного аппарата. Избыточные количества фтора снижают обмен фосфора и кальция в костной ткани, нарушают углеводный, белковый и другие обменные процессы, угнетают тканевое дыхание и пр. Фтор является нейротропным ядом( происходит снижение подвижности нервных процессов). Если избыток фосфора вызывает эндемический флюороз, то дефицит этого микроэлемента( меньше 0,5 мг/л ) в сочетании с другими факторами (нерациональное питание, неблагоприятные условия труда и быта) вызывает кариес зубов. Клиническими и экспериментальными исследованиями было показано, что оптимальные количества данного элемента в рационе человека обладают как раз противокариозным действием. Механизм противокариозного действия фтора состоит в том, что при взаимодействии его с минеральными компонентами костной ткани и зубов образуются труднорастворимые соединения. Фтор также способствует осаждению из слюны фосфата кальция, что обусловливает процессы реминерализации при начинающимся кариозном процессе. В механизме противокариозного действия фтора определенную роль играет и то, что он воздействует на ферментативные системы зубных бляшек и бактерий слюны. Эта биологическая особенность фтора послужила основой для разработки эффективного метода профилактики кариеса зубов - фторирования питьевой воды. При длительном употреблении фторированной воды снижается не только пораженность кариесом зубов, но и уровень заболеваний, связанных с последствиями одонтогенных инфекций (ревматизм, сердечно-сосудистая патология, заболевания почек и др.) ПДК фтора в питьевой воде, лимитируемые по санитарно-токсикологическому признаку вредности не должны превышать 0,7 - 1,5 мг/л. ЙОД(его содержится всего 0,0001% в нашем организме, а сколь велика его роль в нашей жизни...) Йод относится к микроэлементам, имеющим жизненно важное значение в организме человека. Такие микроэлементы называют биотическими (биотиками). Основное количество йода человек получает с суточным пищевым рационом: с растительной пищей примерно 70 мкг, с пищей животного происхождения 40 мкг, с питьевой водой и атмосферным воздухом 10 мкг. Биологическое значение йода связано с развитием эндемического зоба. В настоящее время большинство исследователей придерживается теории йодной недостаточности. Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы, что обеспечивается поступлением в организм примерно 150-200 мкг йода в сутки. Йодная недостаточность приводит к возникновению эндемического зоба. Заболевание проявляется в гипофункции и компенсаторном диффузном увеличении щитовидной железы. В эндемичных районах в зависимости от уровня заболеваемости эндемическим зобом в большей или меньшей степени распространены железодефицитные анемии, отклонения в физическом развитии детей, нарушения процессов окостенения костей и полового созревания, изменение иммунобиологической реактивности организма, снижение показателей умственной работоспособности и др. При наиболее выраженной форме заболевания развивается кретинизм - выраженное слабоумие, задержка роста (у детей), у взрослых развивается так называемый эндемический зоб. Эндемический зоб широко распространен на всех континентах. Встречается преимущественно в горных районах (Швейцария, Австрия, Кавказ, Горный Алтай, Урал, Закарпатье и др.) Патогенное действие дефицита йода усугубляется в условиях недостаточности в организме Cu,Co и избытка - Mn. Несбалансированность питания (дефицит белков при избытке углеводов, недостаток витаминов при избытке жиров) ухудшает процессы метаболизма йода. Эффективное снижение заболеваемости населения эндемическим зобом достигается лишь при проведении комплексных оздоровительных мероприятий: йодная профилактика в сочетании с оптимизацией геохимического состава окружающей среды (обогащение почвы микроэлементами, предупреждение ее антропогенного загрязнения металлами и др. ) и улучшением социально-гигиенических условий труда и быта населения. КОБАЛЬТ (мельчайшие его количества его обеспечивают нам жизнь - гемоглобин в наших эритроцитах образуется благодаря участию кобальта... ) Кобальт широко распространен в природе. Он относится к группе биотиков. В поверхностных и подземных водах определяется в небольших концентрациях ( десятитысячные, тысячные и сотые доли миллиграмма на 1 л). Наибольшие количества кобальта найдены в бобовых и зерновых культурах (0,02- 0,1 мг/кг), овощах ( 0,015 - 0,04 мг/кг), в молоке (0,43 мг/л), в продуктах животного происхождения - говядине, свинине (от 0,02 - 0,16 мг/кг). Кобальт занимает особое место среди микроэлементов в том отношении, что он физиологически активен в организме человека только в определенной форме - цианокобаламина, или витамина В12. Таким образом, проблема кобальта в питании человека - это прежде всего вопрос источников и снабжения витамином В12 и всасывания этого витамина, а не самого кобальта. Любой обычный рацион содержит гораздо больше кобальта, чем доля этого элемента в виде витамина В12, и никакого обязательного соответствия между содержанием в рационе кобальта и витамина В12 не существует. Суточная потребность в этом витамине 0,3 -2,5 мкг (данная цифра дана с учетом физиологических потребностей человека и варьирует в достаточно больших пределах). Как мы видим, молоко и мясо являются богатыми источниками витамина В12. Жвачные животные в противоположность человеку, и другим видам, обладающим одной желудочной полостью, утилизируют кобальт per se. Этот кобальт превращается микрофлорой рубца в витамин В12. Образованный таким образом витамин всасывается из рубца и поступает в ткани, где он необходим в метаболизме пропионовой кислоты - основного источника энергии у жвачных. Человек, находясь в конце биосинтетической цепи, зависит от этих животных и бактерий как источников витамина В12, поскольку не обладает способностью вводить кобальт в состав этого витамина. Недостаточность витамина В12 вызывает у человека злокачественную (пернициозную) анемию Аддисона-Бирмера. Избыточные количества кобальта у человека могут вызвать отравление. Токсические дозы в пище составляют 200-350 мк/кг. В необычных с точки зрения пищевого рациона условиях токсичными для человека могут быть дозы, значительно ниже 25 - 30 мг в сутки, что соответствует его концентрации в пище 200 - 300 мг/кг. Так, кобальт участвовал в качестве усугубляющего фактора при некоторых приступах острой сердечной недостаточности у лиц, потреблявших пиво в больших количествах - до 12 л в день. Такое подозрение возникло потому, что в этих закончившихся летально случаях отмечалась высокая частота полицитемии, гиперплазии щитовидной железы и истощения запасов коллоидных веществ, что сопутствовало состоянию сердечной недостаточности с застойными явлениями. Кобальт добавлялся к пиву в концентрации 1,2 - 1,5 мг/л для улучшения пенообразующих свойств; этот метод в настоящее время больше не применяется. При такой концентрации лица, потреблявшие большое количество пива, получали 6 - 8 мг сульфата кобальта. Это много меньше того количества кобальта, которое может быть принято без болезненных последствий нормальными индивидуумами с обычным рационом. Вероятно, высокое потребление кобальта в сочетании с недостаточно разнообразной диетой обуславливают проявление такой кардиомиопатии.

МАГНИЙ(...без хлорофилла не было бы жизни, а без магния не было бы хлорофилла...)

Недостаточность магния почти всегда возникает как следствие основного заболевания, проявляющегося различными симптомами и признаками, причем некоторые из них связаны с истощением запасов магния. Такие состояния включают синдромы хронических нарушений всасывания, острую диарею, хроническую почечную недостаточность, хронический алкоголизм и белково-калиевую недостаточность. При лабораторном исследовании часто вместе с магниевой недостаточностью обнаруживают и калиево - кальциевую. Признаки, обусловленные только недостаточностью магния включают эмоциональную лабильность и раздражительность, тетанию, гиперрефлексию и иногда гипорефлексию. Магний интенсивно всасывается в подвздошной кишке. В проксимальной части кишечника он может конкурентно уменьшать всасывание кальция. Выделяется магний главным образом через кишечник. Также в иллиминации магния участвуют почки. Магний играет фундаментальную роль в большинстве реакций, включающих перенос фосфата. К тому же считают, что он необходим для стабилизации структуры нуклеиновых кислот. Магний широко распространен в растениях. Мясо и внутренние органы животных также богаты магнием. Молоко относительно бедный источник элемента. Оценка потребности в магнии основана на далеко не оптимальной информации, касающийся всасывания, метаболизма и потерь этого питательного вещества; поэтому установленные допуски должны рассматриваться как предварительные. Методом измерения равновесия было установлено, что потребность взрослого находится в пределах между 200 и 300 мг в сутки. По этим причинам предполагается, что суточное потребление 120 мг на 1000 ккал достаточно для взрослых. У детей суточная доза магния колеблется от 70 до 200 мг в сутки в зависимости от возраста. МАРГАНЕЦ(название элемента происходит от древненемецкого слова “манганидзейн”- чистить, и дано оно стеклоделами, которые и в наши времена добавляют марганец к стеклу, чтобы оно стало светлее) Острыми проявлениями недостаточности марганца у лабораторных животных являются нарушения роста, нарушение или подавление репродуктивной функции, аномальное формирование скелета, нервные расстройства ( атоксия новорожденных ). Можно было бы ожидать, что функции марганца и клинические и биохимические проявления его недостаточности у человека являются сходными, однако признаки, свидетельствующие о недостаточности марганца, абсолютной или относительной, никогда и ни в каком возрасте не наблюдались у человека. Марганец относится к группе биотиков. В природных водах содержание его не превышает десятых долей миллиграмма на литр( гигиенический норматив марганца в питьевой воде, установленный по органолептическому показателю, не должен превышать 0,1 мг/л ). Марганец определяется и в животных и в растительных организмах. Наибольшие его количества обнаружены в зерновых культурах ( до 100 мг/кг ), в бобовых и клубневых культурах, лиственных овощах ( до 32 - 37 мг/кг ). Особенно богат марганцем чай. Основным источником поступления микроэлемента в организм являются пищевые продукты растительного происхождения. Марганец преимущественно депонирует в печени, косной ткани, головном мозге и селезенке. По исследованиям ученых за последние несколько лет можно сделать вывод, что суточная потребность в марганце составляет 8 - 9 мг. У детей эта цифра варьирует в зависимости от характера питания: чем больше в рационе очищенных круп, рафинированных продуктов, хлеба из высококачественной муки, тем выше потребление марганца. Токсичность марганца для млекопитающих и птиц крайне мала, что доказано экспериментами на крысах, свиньях и курах. О токсичности марганца для человека в результате повышенного потребления этого элемента с пищей не сообщалось; такая возможность кажется невероятной, кроме случаев сильного промышленного загрязнения окружающей среды. Хроническое отравление возникает только у шахтеров, длительно работающих с марганцевыми рудами. В этом случае марганец попадает в организм главным образом в виде частиц окиси через респираторные пути, а также через желудочно-кишечный тракт из загрязненной окружающей среды. Легкие, вероятно, служат депо, откуда марганец непрерывно всасывается. В Чили эта болезнь известна как “ марганцевое сумасшествие” и характеризуется раздражительностью, затруднениями при ходьбе, аномальной походкой, нарушениями речи, блуждающими болями и астенией. Тяжелые психические симптомы напоминают таковые при шизофрении и ведут к неврологическим расстройствам, сходными с дрожательным параличом, или болезнью Паркинсона, и обусловливающему постоянную инвалидность. ЦИНК(...Известно, что довольно много цинка содержится в яде змей, особенно гадюк и кобр. Но, в то же время известно, что соли цинка угнетают активность этих же самых ядов...) Патологические состояния у человека, которые, видимо, являются следствием недостатка цинка в питании, проявляются в замедленном росте и половом инфантилизме подростков, идиопатической гипогезии и в нарушении заживления ран. Замедление роста и половой инфантилизм, вызываемые недостатком цинка, были изучены и описаны еще в древнем Египте и Иране и наблюдались у лиц обоего пола. Причины, вызываемые недостаточность цинка - это присутствие в рационе большого количества хлеба из муки грубого помола, малое количество мяса, также причиной недостаточности могут стать длительные кровопотери, лихорадочные состояния, цирроз печени, алкоголизм, постоянный диализ для лечения почечной недостаточности, большие потери цинка с потом. Истощение общих запасов цинка приводит к нарушению использования азота в организме. Продукты питания животного происхождения - основной источник цинка. В мясе его содержится порядка 20-60 мгк/г, в молоке - 3-5 мкг/г, рыба и другие продукты моря - 15 мкг/г. Суточная потребность в цинке широко варьирует в зависимости от возраста, профессии, пола, физиологических состояний ( беременность и роды ), и составляет от 1,25 мкг до 5,45 мкг. Все злаки и большинство овощей содержат фитин ( гексафосфорный эфир инозита ), который может связывать цинк, и тем самым снижать его биодоступность для организма. Образование комплекса фитином является, вероятно, важным этиологическим фактором в генезисе недостаточности цинка в районах, где основным продуктом являются злаки грубого помола без дрожжей. Исследования на животных позволяют предположить, что доступность цинка из растительных продуктов для всасывания в кишечнике меньше, чем из продуктов животного происхождения. Из факторов, которые могут влиять на всасывание цинка, лучше всего изучен фитин. К другим компонентам растений, способным связывать цинк и тем самым уменьшать его биодоступность, относятся некоторые гемицеллюлозы и комплексы аминокислот с углеводами. Известно, что цинк, содержащийся в обычном для западных стран рационе, усваивается примерно на 20-40 %. Биологическая роль цинка двоякая и не до конца выяснена. Установлено, что цинк - обязательный компонент фермента карбоангидразы, содержащийся в эритроцитах. Также было показано, что цинк играет известную роль в метаболизме нуклеиновых кислот и белка. Одну из теорий возникновения сахарного диабета также связывают с недостатком цинка в организме (оказывается, что цинк участвует в депонировании инсулина в везикулы и в выведении этих везикул за пределы клетки). Токсичность цинка достаточно мала по сравнению с токсичностью других элементов. Клинические наблюдения за больными, принимавшими цинк в лечебных целях для заживления ран, показывают, что у человека прием примерно 200 мг цинка в расчете на элемент в течении длительного времени в виде нескольких доз не вызывает явного токсического эффекта. МЕДЬ(У меня в руках довольно силы, В волосах есть золото и медь... C. Есенин) Недостаточность меди, полная или частичная, у взрослых людей никогда не была описана, даже в районах, где наблюдается острая недостаточность меди у пастбищного рогатого скота. Тем не менее такая недостаточность лежит в основе этиологии трех различных синдромов у грудных детей. Во-первых, совместное лечение железом и медью оказалось необходимым для полного выздоровления от умеренной или острой анемии у грудных детей бедных слоев населения, основным продуктом питания которых было свежее или сухое коровье молоко. Симптомы включали бледность, преорбитальный или претибиальный отек, замедление роста, анорексию по отношению к твердой пище, низкое содержание меди и железа в сыворотке крови. Другая группа случаев иллюстрирует синдром, ранними диагностическими признаками которого являются нейтропения, хроническая диарея, сопровождающаяся резким снижением концентрации меди в сыворотке крови, а также снижением содержания в крови церуллоплазмина. Синдром Менкеса “петлистых волос” у грудных детей, как теперь известно, связан с генетически обусловленным дефектом всасывания меди. Характерными признаками являются прогрессирующая умственная отсталость, нарушенная кератинизация волос, гипотермия, снижение концентрации меди в сывортке крови, разрушение концов длинных трубчатых костей, дегенеративные изменения эластина аорты. Метаболическая роль меди: медь была обнаружена в составе некоторых аминооксидаз. Возможно, что дефекты эластина и соединительной ткани сосудов и синтеза скелетного коллагена, наблюдаемые у лишенных меди особей различных видов, являются следствием сопутствующего снижения аминооксидазной активности в тканях. Считают, что на поздней стадии истощения меди заметное уменьшение цитохромоксидазной активности в печени, мышцах и нервной ткани играет значительную роль в нарушении образования миелина и процесса синтеза ряда других веществ, зависящих от производства нуклеозидтрифосфатов при окислительном фосфорилировании. Частым последствием истощения меди в организме экспериментальных животных является нарушение утилизации железа ферритином и сопровождающее его увеличение содержания железа в печени с явными признаками гемосидероза. В этом случае, несомненно, имеет место участие медьзависимых систем в метаболизме железа, и этот факт, возможно, обьясняет частые затруднения, встречаемые при проведении четкой дифференцировки между анемиями, вызванными недостаточностью этих элементов. Медь входит также в состав ферментов допамингидроксилазы, уратоксидазы и перекисной дисмутазы (гепатокупреина). Суточная потребность в меди 40 мкг/кг в сутки. Правда, эта доза сильно варьирует в зависимости от возраста, веса и пола. Причем последние исследования показали, что она колеблется от 30 мкг/кг до 80 мкг/кг. Анализ продуктов питания показал, что следующие продукты являются источниками меди: баранья печень, телячья печень, устрицы, многие виды рыбы, зеленые овощи( данные продукты имеют в своем составе не менее 100мкг на 100ккал). В отличие от них следующие продукты содержат менее 50 мкг на 100 ккал и являются относительно бедными источниками этого элемента: сыр, свежее и сухое молоко, говядина и баранина, белый и черный хлеб, многие крупы. Дальнейшие исследования обмена меди показывают, что в некоторые периоды жизни человека уровень меди в организме либо резко повышается как, например, при беременности, или же резко снижается - притяжелых инфекциях, при онкологических заболеваниях. Также показано, что очень низкая концентрация меди в сыворотке крови может быть одной из причин развития атеросклероза. ХРОМ(...слово хром в переводе означает окрашенный...) До открытия важной биологической роли трехвалентного хрома все исследования касались токсических свойств соединений шестивалентного хрома. Только трехвалентный хром проявляет биологическую активность и присутствует в продуктах питания: окисления трехвалентного хрома в шестивалентный в тканях не происходит. Теперь несколько слов о недостаточности хрома. Первое наблюдаемое последствие небольшой недостаточности хрома у экспериментальных животных - снижение скорости, с которой инъецированная глюкоза удаляется из межклеточного пространства. Механизм этого явления - понижение чувствительности перефирических тканей к инсулину. Признаки недостаточности у человека: 1. Нарушение толерантности к оральному или парентеральному введению глюкозы, корректируемом увеличением потребления хрома; 2. Низкая концентрация хрома в тканях, особенно в волосах; 3. Низкая концентрация хрома в моче. Недостаточность хрома может быть обусловлена его низким содержанием в рационе. Было обнаружено, что белково-каллорийная недостаточность может быть связана с истощением запасов хрома в организме, другой причиной может быть предпочтение, отдаваемое продуктам с низким содержанием хрома. Также значительные количества сахара, потребляемые человеком, увеличивают расход хрома в организме. Хром присутствует в продуктах растительного происхождения в концентрациях 20 - 50 мкг на 1 кг сырой массы, что в несколько сотен раз ниже концентраций, обнаруживаемых в организме человека. Хром присутствует в высокой концентрации в организме новорожденных, но количество его с возрастом резко уменьшается. Потребность в хроме составляет от 20 до 500 мкг в зависимости от характера питания (как упоминалось выше, расход хрома резко возрастает в связи с избытком сахара в рационе), а также учитывая суточное выведение хрома с мочой - 5 -10 мкг. Концентрация хрома в продуктах питания колеблется от величин, недоступных определению до нескольких сот миллиграммов на 1 кг веса. Недавние исследования позволяют предположить, что значительная часть хрома пищи может улетучиться в процессе сушки и озоления. Большие количества хрома обнаружены пока что только в дрожжах. Насколько известно, токсичность почти полностью ограничивается соединениями шестивалентного хрома. Чтобы вызвать токсический эффект с помощью трехвалентного хрома требуются очень высокие дозы. СЕЛЕН(...он был одновременно и героем и злодеем...) Было показано, что селен - необходимый для экспериментальных животных микроэлемент; он не может быть полностью заменен другими веществами, такими, как витамин Е, который имеет сходные функции. Если при одновременной недостаточности витамина Е и селена у цыплят наблюдается экссудативный диатез, то недостаточность одного селена у птиц обусловливает нарушение роста, скудость оперения и фиброзное перерождение поджелудочной железы. Кормление человекообразных обезьян пищей, бедной селеном, приводит к потере массы, поредению волос, апатии и смерти. При этом наблюдается некроз печени, нефроз и дегенеративные изменения сердечной мышцы и скелетной мускулатуры. Недостаток селена в окружающей среде способствует повышению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Несмотря на такие значительные колебания в потреблении селена человеком, не были обнаружены какие-либо патологические состояния как результат недостаточности или токсичности селена. В настоящее время изучаются некоторые возможные взаимосвязи: 1) сообщалось, что дети, страдающие белково-каллорийной недостаточностью, имеют уменьшенный запас селена. Значение этого фактора в синдроме неясно. 2) утверждение о том, что смертность от рака значительно выше в тех районах США, где обнаружен низкий уровень потребления селена, подверглось критике как недостаточно проверенное. 3) неоднократно высказывались утверждения, что высокий уровень селена способствует кариесу зубов (есть некоторые свидетельства, полученные при эпидемиологических исследованиях на людях) Все данные, предложенные в вышеперечисленных фактах, нуждаются в строгой проверке. Практически весь селен, потребляемый человеком, содержится в продуктах питания. Содержание селена в продуктах питания в первую очередь зависит от некоторых факторов: 1) род продуктов питания: в продуктах морского происхождения, почках, мясе, рисе и злаках содержится значительное количество селена - обычно значительно выше 0,2 мг/кг сырой массы, овощи являются довольно бедным источником селена. 2) происхождение продуктов, то есть химический состав почвы содержание в ней селена. 3) приготовление пищи: более очищенные и(или) обработанные продукты содержат меньше селена. Биологическая активность селена зависит от той химической формы, в которой он содержится в пище и в организме. Элементарный селен практически инертен в отношении питания и токсичности, а вот в органических соединениях селен в организме превращается в так называемый фактор3 (биологически активная форма).Концентрация селена в продуктах, необходимая для предупреждения недостаточности селена, зависит от содержания в пище витамина Е. Взаимодействия соединений селена с сульфгидрильными группами мембран представляет интересную возможность понять функцию селена. Роль селена в образовании и поддержании целостности мембран и поддержании трансмембранных градиентов катионов была доказана. Дело в том, что селен входит в состав глутатионпероксидаз (связан с тиогруппами, перекисью и целостностью мембран). Соединения селена противодействуют токсичности определенных тяжелых металлов. При недостаточности селена может обнаруживаться токсичность небольших количеств некоторых металлов, имеющихся в организме. Селен и сера могут заменять друг друга в определенных структурах и реакциях. Однако селен не может быть заменен соединениями серы с точки зрения своей роли в питании. Токсическое действие селена связывают с его способностью замещать в белковых молекулах серу. Образуются селенсодержащие аминокислоты, что приводит к нарушению окислительно-восстановительных процессов в организме. В результате в организме накапливаются недоокисленные продукты обмена( ПВК, молочная кислота и др. ). Токсичность селена для животных может быть уменьшена под воздействием белка пищи, мышьяка, соединений серы, льняного масла. Ни метионин, ни витамин Е в высоких дозах не обеспечивают защиты от токсичности селена, но их одновременный прием уменьшает токсическое действие селенитов на печень. Каких-либо выраженных синдромов, связанных с недостаточностью или избыточным содержанием селена обнаружено не было, поэтому достаточно затруднительно определить суточную потребность человека в селене. У большинства изученных видов животных в основном пищевая потребность составляет примерно 0,04-0,10 мг на 1 кг пищи. Токсический эффект наблюдался у животных, потреблявших в пищу количества, в 100-300 раз превышавшие указанные. Другие исследования свидетельствуют о значительно меньшем различии между оптимальным и токсическим уровнем. Имеющиеся данные позволяют заключить, что в некоторых районах уровень потребления селена с пищей отвечает потребностям и безопасен. ВАНАДИЙ(...этот элемент Сефстрем назвал ванадием в честь легендарной Ванадис - богини красоты древних скандинавов...) Недостаточность ванадия у цыплят, получающих в суточном рационе менее 10 мкг/кг микроэлемента, приводит к значительному ухудшению роста перьев. У молодых животных недостаточность ванадия приводит к значительному повышению триглицеридов в сыворотке крови. Напротив, высокие концентрации ванадия в пище снижают биосинтез холестерина в печени крыс и мобилизуют у крыс холестерин аорты. Подобный эффект не наблюдался, однако, у людей пожилого возраста и у старых животных. Очевидно, что данный феномен ингибирования холестерина ванадием связан с возрастом. Недавно было сообщено, что ванадий (при переизбытке) вызывает кариес зубов. Есть также данные, что ванадий является противокариесным элементом, способствуя осаждению кальция в костях и зубной эмали. Введеный подкожно, ванадий накапливается в местах минерализации - в костях и в дентине, в большом количестве содержится в жировой ткани. В виде порошка или аэрозоля ванадий легко проникает через легкие в организм. Острая токсичная доза введенного внутривенно ванадия колеблется от 1 до 190 мг на кг массы тела и зависит от вида животного. Известно, что токсичные дозы ингибируют многие ферментные системы и что низкие концентрации оказывают стимулирующие действие на многие ферменты и микроорганизмы in vitro. Передозировка для человека ограничивается случаями воздействия ванадия, содержащегося в воздухе, в некоторых отраслях промышленности; о потреблении избыточных доз элемента с пищей зарегистрировано не было. Гигиенический норматив ванадия в воде, установленный по санитарно-токсикологическому признаку вредности, составляет 0,1 мг/л. Источниками ванадия, по мнению исследователей, является горох, содержащий порядка 186-460 мкг/кг, также ванадий найден в достаточном количестве в молоке. Микроэлемент очень широко распространен в природе и содержится во многих продуктах питания, но к сожалению, в недостаточных количествах. НИКЕЛЬ(“...он спустился к нам с небес...”- дело в том, что впервые никель был обнаружен в... метеорите. Предположение о том, что никель играет определенную роль в организме человека, до последнего времени основывалось на присутствии его в тканях человека и связь с а2 - глобулином плазмы и его способность активировать некоторые ферменты. У цыплят, находящихся на рационе, бедном никелем, наблюдались ультраструктурные отклонения в гепатоцитах и нарушения потребления кислорода гомогенатами печени, снижалось содержание каротидного пигмента в коже и увеличивалась концентрация фосфолипидов в печени. Различие между токсической и необходимой дозой никеля очень велико. Насколько известно, не имеется сообщений об интоксикации человека никелем в результате его поступления с пищей. Большие количества никеля у животных приводят к задержке роста и нарушению выведения азота из организма. КАДМИЙ Не имеется доказательств того, что кадмий необходимый элемент в питании человека. С другой стороны, вызывают беспокойство последствия аккумуляции в организме нежелательных последствий аккумуляции кадмия. Общее содержание кадмия в организме связано с его поступлением из пищи, воды, и других источников. В результате всасывания из пищи кадмий накапливается преимущественно в почках и печени. Время полужизни микроэлемента составляет по исследованиям ВОЗ 16-33 года. Поражение почек возникает в том случае, если содержание кадмия в коре составляет 200 мг на кг сырой массы. Источниками кадмия в окружающей среде могут являться различные удобрения, металлические покрытия, высокое содержание кадмия в воде (более 1 мкг/л). Взаимосвязь между кадмием и цинком в питании зависит от их от их относительной концентрации в продуктах питания и от их доступности в этих компонентах для всасывания. Поскольку цинк и кадмий могут конкурировать между собой за некоторые внутриклеточные лиганды и проявляют тенденцию к совместному перемещению в природе, кажется вероятным, что в организме человека между этими элементами имеется важная с метаболической точки зрения взаимосвязь. В организме кадмий преимущественно связан с металлопротеином, белком низкой молекулярной массы. Этот белок участвует как в транспорте кадмия, так и преимущественном его хранении. Большие эти количества этого белка найдены в печени животных, подвергавшихся воздействию больших доз кадмия. Как было показано в исследованиях, цинк препятствует некоторым неблагоприятным эффектам, вызванным кадмием. У некоторых животных кадмий может вызывать гипертонию, известно также, что кадмий увеличивает обратную реабсорбцию натри почечными канальцами, и повышает содержание ренина в плазме крови. Также кадмий может препятствовать всасыванию меди из кишечника. Скармливание кадмия приводит к дегенеративным изменениям эластина аорты. МОЛИБДЕН(...главный виновник подагры...) Неоднократно появлялись сообщения о кариостатическом действии молибдена в экспериментах на животных. Недавно проведенное исследование показало, что среди детей, выросших в местности, где содержание молибдена в почве велико, кариес зубов менее распространен, чем среди их сверстников из контрольного района. Молибден был идентифицирован в составе нескольких ферментов: ксантиноксидазы, участвующей в окислении пуринови в высвобождении железа из ферритина; альдегитоксидазы и сульфитоксидазы. Заслуживает внимания, что низкая активность ксантиноксидазы была обнаружена в тканях у людей, страдающих квашиоркором, но неизвестно, является ли это следствием нарушения синтеза апопротеина или истощения запаса молибдена в печени. Концентрация молибдена в печени, по-видимому, находится в пределах от 2,7 до 4,9 мкг/г сухого вещества. Бедный белком рацион снижает содержание молибдена в печени. На содержание молибдена в растительных культурах, особенно в бобовых, сильно влияет содержание молибдена в почве. Наибольшее количество молибдена обнаруживается в молоке лактирующих животных, пасущихся на пастбищах с богатым содержанием молибдена. Установлено, что суточная потребность молибдена составляет 2 мкг на 1 кг массы тела в сутки. Большие дозы молибдена, как говорилось в начале, способны вызывать подагру. Дело в том, что в зависимости от концентрации молибдена в сыворотке крови повышается активность ксантиноксидазы, и как следствие - повышение концентрации мочевой кислоты в крови. Исследования на овцах показали, что низкий уровень молибдена в пище также способствует образованию ксантиновых камней в почках. ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВАХ СТРОНЦИЙ: распространен в природе. Содержится в морской воде от 7 до 50 мг/л. В некоторых районах обнаруживаются более высокие концентрации как в поверхностных, так и особенно в подземных водах, достигающие от нескольких до десятков миллиграммов в 1 л. Описаны биогеохимические провинции с повышенным содержанием стронция в окружающей среде, население которых страдает эндемическим деформирующим остеоартритом (болезнь Кашина - Бека). Заболевание развивается преимущественно в молодом возрасте - от 4 до 25 лет. Это системное косно-суставное заболевание. Клинически проявляется в симметричном укорочении трубчатых костей, короткопалости, атрофии скелетных мышц. Заболевание начинается с поражения суставного хряща, болезненности в области сустава, утолщения и ограничения их подвижности. Механизм биологического действия стронция состоит в том, что ионы стронция вытесняют ионы кальция из кристаллической решетки гидроксилапатита, являющегося структурным элементом соединительной ткани. Ионы стронция в костной ткани не задерживаются, поэтому происходит ее дкальцификация. Стронций вытесняет из организма не только кальций, но и цинк. Допускается возможность отрицательного влияния стронция на хромосомный аппарат и развитие в результате этого наследственных форм хондроплазии. Противокариозное действие стронция проявляется в комплексе с молибденом и др. ПДК стронция в воде, лимитируемая по санитарно-токсикологическому показателю вредности, не должна превышать 7 мг/л. БОР: Как известно в настоящее время, бор принимает участие в процессах биосинтеза РНК в печени. Бор хорошо всасывается в ЖКТ, выводится и кишечником и почками. Токсические концентрации для крыс более 1 г/л, летальной для человека является доза от 15 до 20 г. В природе бор широко распространен, поэтому симптомов недостаточности бора не наблюдалось. Борная кислота была объявлена Объединенным комитетом экспертов ВОЗ по пищевым добавкам непригодной в качестве пищевой добавки. ЛИТИЙ: Насколько известно, литий не является необходимым веществом для человека, хотя в последние годы используется для лечения больных с маниакально-депрессивным психозом, и, как было показано, меняет проводимость нервных волокон. Содержание лития в воде и овощах напрямую коррелирует с жесткостью воды: чем жестче вода, тем там больше лития. Эпидемиологические исследования атеросклеротической болезни показывают, что она находится в обратной зависимости от концентрации лития в воде. Количества лития, потребляемые обычно с водой и пищей, не токсичны, но отравление в результате излишнего медикаментозного применения лития хорошо известны. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Имеющиеся сведения, относящиеся к встречающимися в природных условиях уровнями микроэлементов и их различиями в продуктах питания, необходимы как для определения потребностей, так и для деятельности контролирующих органов. Различные усовершенствования сельскохозяйственной технологии могут влиять на содержание микроэлементов в продуктах питания. Чрезмерное использование удобрений, пестицидов, гербицидов может повышать содержание в продуктах питания ксенобиотиков и нарушать содержание микроэлементов и витаминов. Другой проблемой, значение которой возрастает, является взаимодействие между неорганическими веществами при всасывании и метаболизме и значение такого взаимодействия для питания и здоровья.

ОГЛАВЛЕНИЕ: Роль микроэлементов в жизни человека..........................................1 Фтор....................................................................................................2 Йод......................................................................................................4 Кобальт...............................................................................................6 Магний................................................................................................7 Марганец............................................................................................8 Цинк..................................................................................................10 Медь..................................................................................................11 Хром..................................................................................................13 Селен.................................................................................................15 Ванадий.............................................................................................17 Никель...............................................................................................18 Кадмий..............................................................................................19 Молибден..........................................................................................20 Другие элементы, встречающиеся в следовых количествах..........21 Заключение.......................................................................................22

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Румянцев В. И. Общая гигиена 1986г. Москва; 2. “Микроэлементы в питании человека” Доклад Комитета экспертов ВОЗ 1975г.; 3. “Популярная библиотека химических элементов” книга первая: От водорода до палладия; Издательство “Наука” Москва 1989г.; 4. “Популярная библиотека химических элементов” книга вторая: От палладия до хрома; Издательство “Наука” Москва 1989г.; 5. М. Гудман, Ф. Морхауз “Органические молекулы в действии” Издательство “Мир” 1987г. 6. “ Химия и общество” Американское химическое общество; Издательство “Мир” 1995г.; 7. United States, National Akademy of Sciens, National Research Council, Food and Nitrition Board (1987) Reccomended dietary allowances, revised ed., National Academy of Sciens.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Рафаэль реферат
• 
  Роза реферат
• 
  Реферат роза
• 
  Реферат норвегия
• 
  Реферат аукцион
• 
  Сухомлинский реферат
• 
  Реферат сухомлинский
• 
  Реферат гуманизм
• 
  Майкрософт реферат
• 
  Реферат махамбет
• 
  Реферат куприн