Minerały to pojęcie wykorzystywane zarówno w odniesieniu do skał, kamieni i innych substancji geologicznych, jak i do składników mineralnych występujących w ciele człowieka. W obu przypadkach bez minerałów niemożliwe byłoby życie na ziemi. Są więc bardzo ważną grupą w chemii i biologii.
Spis treści
Co to są minerały?
Zgodnie z najczęściej wykorzystywaną definicją, minerały to pierwiastki lub związki chemiczne będące w warunkach normalnych ciałem krystalicznym, którego struktura ukształtowała się w toku procesów geologicznych. Do grona minerałów nie zaliczymy substancji pochodzenia biologicznego, o ile pod wpływem procesów geologicznych nie uległy przekształceniu w substancje krystaliczne (np. fosforyty powstałe z organizmów morskich). Przykładami popularnych minerałów są natomiast:
- minerały skał osadowych – ulegają wietrzeniu pod wpływem czynników atmosferycznych i wód. Ulegają utlenieniu, rozpuszczeniu, rozkruszeniu. Są nimi np. granit czy kalcyt;
- minerały skał metamorficznych – powstałe wskutek działania wysokich temperatur lub ciśnienia, po czym ulegają metamorfizmowi, będącemu formą przeobrażania. Przykłady to choćby staurolit czy grossular;
- minerały skał magmowych – podczas krystalizacji magmy w bardzo wysokich temperaturach tworzą się np. krzemiany czy glinokrzemiany.
Innymi przykładami minerałów w przyrodzie są: kwarc, skalenie, piryt, oliwin. Kolejną grupą minerałów, o których mówi się zupełnie odrębnie, są składniki mineralne w ciele człowieka i innych zwierząt. Są niezbędnymi składnikami odżywczymi, odgrywającymi kluczową rolę w funkcjonowaniu organizmu człowieka. Choć potrzebujemy ich w stosunkowo małych ilościach, ich niedobór może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych. Dzieli się je na makroelementy (potrzebne w dużych ilościach, nawet powyżej 100 mg dziennie) oraz mikroelementy (potrzebne w mniejszych ilościach, zwykle poniżej 100 mg dziennie).
Mikroelementy
Do podstawowych mikroelementów zaliczamy:
Do mikroelementów zaliczamy:
- żelazo – poprawia odporność, jest przeciwutleniaczem, uczestniczy w produkcji erytrocytów i w przenoszeniu tlenu przez hemoglobinę. Dodatkowo jest składnikiem wielu enzymów tkankowych;
- miedź – wspiera żelazo w produkcji erytrocytów, zwiększa wchłanianie samego żelaza. Ponadto zmniejsza ryzyko niedokrwistości i utrzymuje wysoką gęstość mineralną kości;
- mangan – reguluje metabolizm kostny, uczestniczy w procesach zrastania się złamań. Poprawia koncentrację, obniża zwiększoną pobudliwość nerwową oraz wpływa pozytywnie na libido;
- kobalt – bierze udział w produkcji erytrocytów oraz metabolizmie kwasów tłuszczowych i białek. Utrzymuje równowagę psychiczną i metabolizm kwasów nukleinowych w DNA;
- jod – bierze udział w produkcji hormonów tarczycy, termoregulacji, rozwoju mózgu czy ogólnym funkcjonowaniu układu nerwowego;
- fluor – zwiększa mineralizację tkanek twardych (kości, zębów) i ogranicza rozwój próchnicy;
- bor – działa przeciwzapalnie i wspomaga gojenie się ran, aktywuje liczne hormony, uczestniczy w profilaktyce i łagodzeniu objawów chorób reumatycznych oraz nowotworów;
- molibden – produkuje enzymy kluczowe do przemian tłuszczów i węglowodanów. Ponadto zwiększa biodostępność żelaza i chroni organizm przed anemią;
- cynk – uczestniczy w metabolizmie kwasów nukleinowych, białek i węglowodanów, odpowiada za wzrost paznokci i włosów oraz utrzymuje właściwą kondycję skóry;
- selen – wchodzi w skład kluczowych aminokwasów uczestniczących w licznych przemianach enzymatycznych. Chroni przed stresem oksydacyjnym, wpływa pozytywnie na skórę, włosy i paznokcie oraz wspiera odporność ustroju;
- chrom – odpowiada za przemianę białek, węglowodanów i tłuszczów, kontroluje działanie insuliny, wpływa na metabolizm glukozy oraz wspiera układ kostny.
Mikroelementy i makroelementy znaleźć można powszechnie w diecie, dlatego tak mocno podkreśla się znaczenie jej urozmaicenia i zbilansowania. W razie ewentualnych niedoborów można (najlepiej pod okiem lekarza bądź dietetyka) sięgnąć po suplementację.
Makroelementy
Do grona podstawowych makroelementów zaliczyć możemy:
- fosfor – jest ważny do właściwego wchłaniania wapnia i skurczu mięśni. Utrzymuje też równowagę kwasowo-zasadową i uaktywnia niektóre witaminy z grupy B;
- wapń – utrzymuje strukturę budulcową organizmu, twardość zębów oraz równowagę ciała. Warunkuje przepuszczalność błon komórkowych, utrzymuje wysoką aktywność niektórych enzymów;
- magnez – utrzymuje przekaźnictwo nerwowe na właściwym poziomie, obniża częstotliwość bolesnych skurczy mięśni oraz poprawia funkcjonowanie układu sercowo-naczyniowego. Ma też wpływ na produkcję insuliny przez trzustkę;
- chlor – wpływa na utrzymywanie prawidłowego ciśnienia osmotycznego i równowagi kwasowo-zasadowej. Wspiera syntezę kwasu solnego w żołądku oraz wpływa na czynność mięśnia sercowego;
- potas – katalizuje liczne reakcje enzymatyczne, reguluje ciśnienie osmotyczne w płynach ustrojowych, utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową i potencjał spoczynkowy błon komórkowych;
- sód – reguluje ciśnienie osmotyczne w płynach ustrojowych, działa alkalizująco, utrzymuje sprawność mięśni i nerwów oraz reguluje aktywny transport składników pokarmowych;
- azot – znaleźć go można we wszystkich białkach w ciele człowieka, z których z kolei składają się praktycznie wszystkie tkanki;
- wodór – jest silnym antyoksydantem, przeciwdziała zmęczeniu mięśni oraz zakwasom u osób aktywnych fizycznie;
- węgiel – znajduje się w cząsteczkach węglowodanów, które stanowią podstawowy substrat energetyczny, a także w cząsteczkach białek, tłuszczy i kwasów nukleinowych.
Poziom większości minerałów można określić na podstawie prostego badania krwi.
Bibliografia
- Siemianowski K., Tońska E., Szpendowski J., Zawartość wybranych makroelementów i mikroelementów w kazeinie kwasowej i kazeinianach, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4/2015.
- Traczyk W., Fizjologia człowieka w zarysie, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007.
- Ciborowska H., Rudnicka A., Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2012.
Zostaw komentarz