Макроэлементы таблица по биологии: Макроэлементы | справочник Пестициды.ru

Макроэлементы | справочник Пестициды.ru

Макроэлементы принимают непосредственное участие в построении органических и неорганических соединений растения, составляя основную массу его сухого вещества. Большей частью они представлены в клетках ионами.

Макроэлементы и их соединения являются действующими веществами различных минеральных удобрений. В зависимости от вида и формы, они применяются в качестве основного, припосевного удобрения и подкормки. К макроэлементам относятся: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и некоторые другие, однако основными элементами питания растений являются азот, фосфор и калий.

В теле взрослого человека содержится порядка 4 граммов железа, 100 г натрия, 140 г калия, 700 г фосфора и 1 кг кальция. Несмотря на такие разные цифры, вывод очевиден: вещества, объединенные под названием «макроэлементы», жизненно необходимы нам для существования.^[8] Большую потребность в них испытывают и другие организмы: прокариоты, растения, животные.

Сторонники эволюционного учения утверждают, что необходимость в макроэлементах определяется условиями, в которых зародилась жизнь на Земле. Когда суша состояла из твердых пород, атмосфера была насыщенна углекислотой, азотом, метаном и водяными парами, а вместо дождя на землю выпадали растворы кислот, именно макроэлементы были единственной матрицей, на основе которых могли появиться первые органические вещества и примитивные формы жизни. Поэтому даже сейчас, миллиарды лет спустя, все живое на нашей планете продолжает испытывать необходимость в обновлении внутренних ресурсов магния, серы, азота и других важных элементов, образующих физическую структуру биологических объектов.

Физические и химические свойства

Макроэлементы различны как по химическим, так и по физическим свойствам. Среди них выделяются металлы (калий, кальций, магний и прочие) и неметаллы (фосфор, сера, азот и прочие).

Некоторые физические и химические свойства макроэлементов,  согласно данным:[2]
Макроэлемент	Атомный номер	Атомная масса	Группа	Cвойства	Т. кип, °C	Т. плавл, °C	Физическое состояние при нормальны условиях
Азот (N)	7	14,0	V	неметалл	195,8	210,00	бесцветный газ
Фосфор (P) (белый фосфор)	15	30,97	V	неметалл	44,1	257	твердое вещество
Калий (K)	19	39,1	I	металл	771	63,5	металл серебристо-белого цвета
Кальций (Ca)	20	40,8	II	металл	1495	842	твердый белый металл
Магний (Mg)	12	24,31	II	металл	1095	650	металл серебристо-белого цвета
Сера (S)	16	3,07	VI	неметалл	444, 6	112,8	хрупкие кристаллы желтого цвета
Железо (Fe)	26	55,85	VIII	металл	1539	2870	металл серебристого цвета

Содержание макроэлементов в природе

Макроэлементы содержатся в природе повсеместно: в почве, горных породах, растениях, живых организмах. Некоторые из них, такие, как азот, кислород и углерод, являются составными элементами земной атмосферы.

Симптомы недостатка некоторых  элементов питания  у сельскохозяйственных культур, согласно данным:[6]
Элемент	Общие симптомы	Чувствительные культуры
Азот	Изменение зеленой окраски листьев на бледно-зеленую, желтоватую и бурую, Уменьшается размер листьев, Листья узкие и расположены под острым углом к стеблю, Число плодов (семян, зерен) резко уменьшается	Картофель, Капуста белокочанная и цветная, Томаты, Репчатый лук, Огурцы, Свекла, Земляника, Черная смородина, Яблоня
Фосфор	Скручивание краев листовой пластинки, Образование фиолетовой окраски	Картофель, Капуста, Томаты, Свекла, Лук, Земляника, Малина, Красная смородина, Яблоня
Калий	Краевой ожог листьев, Вялость листьев, Свисание листьев, Полегание растений, Нарушение цветения, Нарушение плодоношения	Картофель, Томаты, Свекла, Морковь, Лук, Огурцы, Земляника, Малина, Черная смородина, Яблоня
Кальций	Побеление верхушечной почки, Побеление молодых листьев, Кончики листьев загнуты вниз, Края листьев закручиваются вверх	Картофель, Томаты, Капуста белокочанная и цветная, Яблоня
Магний	Хлороз листьев	Картофель, Капуста белокочанная и цветная, Томаты, Огурцы, Лук, Свекла, Малина, Черная смородина, Вишня, Яблоня
Сера	Изменение интенсивности зеленой окраски листьев, Стебли – деревянистые, Замедление роста, Низкое содержание белков	Томаты, Огурцы, Подсолнечник, Бобовые, Горчица, Капуста
Железо	Окраска листьев меняется до белой, Хлороз листьев	Плодовые, Люпин, Картофель, Кукуруза, Капуста, Томаты

• Азот в связанном состоянии присутствует в водах рек, океанов, литосфере, атмосфере. Большая часть азота в атмосфере содержится в свободном состоянии. Без азота невозможно формирование белковых молекул.^[2]
• Фосфор легко окисляется и в этой связи в чистом виде в природе не обнаруживается. Однако в соединениях встречается практически повсеместно. Является важной составляющей белков растительного и животного происхождения.
  [2]
• Калий присутствует в почве в виде солей. В растениях откладывается в основном в стеблях.^[2]
• Магний распространен повсеместно. В массивных горных породах содержится в виде алюминатов. В почве есть сульфаты, карбонаты и хлориды, но преобладают силикаты. В виде иона содержится в морской воде.^[1]
• Кальций – один из самых распространенных в природе элементов. Его отложения можно встретить в виде мела, известняка, мрамора. В растительных организмах обнаруживается в виде фосфатов, сульфатов, карбонатов.^[4]
• Сера в природе очень широко распространена: как в свободном состоянии, так и в виде различных соединений. Обнаруживается и в горных породах, и в живых организмах.^[1]
• Железо – один из самых распространенных металлов на Земле, однако в свободном состоянии встречается только в метеоритах. В минералах земного происхождения железо присутствует в сульфидах, оксидах, силикатах и многих других соединениях. ^[2]

Роль в растении

Биохимические функции

Высокий урожай любой сельскохозяйственной культуры возможен только при условии полноценного и достаточного питания. Кроме света, тепла и воды, растениям необходимы питательные вещества. В состав растительных организмов входит более 70 химических элементов, из них 16 абсолютно необходимых – это органогены (углерод, водород, азот, кислород), зольные микроэлементы (фосфор, калий, кальций, магний, сера), а также железо и марганец.

Каждый элемент выполняет в растениях свои функции, и заменить один элемент другим совершенно невозможно.

в растения в основном поступают кислород, углерод и водород. На их долю приходится 93,5 % сухой массы, в том числе, на углерод – 45 %, на кислород – 42 %, на водород – 6,5 %.^[7]

• Углерод поглощается из воздуха листьями растений и немного корнями из почвы в виде двуокиси углерода (CO₂). Является основой состава всех органических соединений: жиров, белков, углеводов и прочих.
• Водород потребляется в составе воды, крайне необходим для синтеза органических веществ.
• Кислород поглощается листьями из воздуха, корнями из почвы, а также выделяется из состава других соединений. Необходим как для дыхания, так и для синтеза органических соединений.^[7]

для растений элементами являются азот, фосфор и калий:

• Азот – важнейший элемент для развития растений, а именно, для образования белковых веществ. Его содержание в белках варьирует от 15 до 19 %. Он входит в состав хлорофилла, а значит, участвует в фотосинтезе. Азот обнаруживается в ферментах – катализаторах различных процессов в организмах.^[7]
• Фосфор присутствует в составе ядер клеток, ферментов, фитина, витаминов и прочих не менее важных соединений. Участвует в процессах преобразования углеводов и азотосодержащих веществ. В растениях он содержится как в органической, так и в минеральной форме. Минеральные соединения – соли ортофосфорной кислоты – применяются при синтезе углеводов. Растения используют и органические фосфорные соединения (гексофосфаты, фосфатиды, нуклеопротеиды, сахарофосфаты, фитин).^[7]
• Калий играет важную роль в белковом и углеводном обмене, усиливает эффект от использования азота из аммиачных форм. Питание калием – мощный фактор развития отдельных органов растений. Этот элемент благоприятствует накоплению сахара в клеточном соке, что повышает устойчивость растений к неблагоприятным природным факторам в зимний период, способствует развитию сосудистых пучков и утолщает клетки.^[7]

не менее важны для успешной жизнедеятельности растений. Их баланс влияет на множество важнейших процессов растения:

• Сера входит в состав аминокислот – цистеина и метионина, играет важную роль как в белковом обмене, так и в окислительно-восстановительных процессах. Положительно влияет на образование хлорофилла, способствует образованию клубеньков на корневой части бобовых растений, а также клубеньковых бактерий, усваивающих азот из атмосферы.^[7]
• Кальций – участник углеводного и белкового обмена, оказывает положительное влияние на рост корней. Остро необходим для нормального питания растений. Известкование кислых почв кальцием обеспечивает повышение плодородия почвы.^[7]
• Магний участвует в фотосинтезе, его содержание в хлорофилле достигает 10 % от его общего содержания в зеленых частях растений. Потребность в магнии у растений неодинакова.^[7]
• Железо в состав хлорофилла не входит, однако участвует в окислительно-восстановительных процессах, крайне важных для образования хлорофилла. Играет большую роль в дыхании, поскольку является составной частью дыхательных ферментов. Оно необходимо как зеленым растениям, так и бесхлорофильным организмам.^[7]

Недостаток (дефицит) макроэлементов в растениях

О дефиците того или иного макроэлемента в почве, а следовательно, и в растении отчетливо свидетельствуют внешние признаки. Чувствительность каждого вида растений к недостатку макроэлементов строго индивидуальна, однако имеются и некоторые схожие признаки. Например, при недостатке азота, фосфора, калия и магния страдают старые листья нижних ярусов, при нехватке кальция, серы и железа – молодые органы, свежие листья и точка роста.

Особенно отчетливо недостаток питания проявляется у высокоурожайных культур.

Избыток макроэлементов в растениях

На состояние растений влияет не только недостаток, но и избыток макроэлементов. Он проявляется, прежде всего, в старых органах, и задерживает рост растений. Часто признаки недостатка и избытка одних и тех же элементов бывают несколько схожи.^[6]

Симптомы избытка макроэлементов в растениях, согласно данным:[6]
Элемент	Симптомы
Азот	Подавляется рост растений в молодом возрасте Во взрослом – бурное развитие вегетативной массы Снижается урожайность, вкусовые качества и лежкость плодов и овощей Затягивается рост и созревание Снижается устойчивость к грибным заболеваниям Повышается концентрация нитратов Хлороз развивается на краях листьев и распространяется между жилками Коричневый некроз Концы листьев свертываются Листья опадают
Фосфор	Листья желтеют На концах и краях более старые листья становятся желтоватыми или коричневыми Появляются яркие некротические пятна Раннее опадение листьев
Калий	Неравномерность созревания Полегание Снижение сопротивляемости грибковым заболеваниям Снижение устойчивости к неблагоприятным климатическим условиям Ткань не некротическая Слабый рост Удлинение междоузлий На листьях пятна Листья вянут и опадают
Кальций	Межжилковый хлороз с беловатыми некротическими пятнами Пятна окрашены либо имеют наполненные водой концентрические кольца Рост листовых розеток Отмирание побегов Опадание листьев
Магний	Листья темнеют Листья немного уменьшаются Сморщивание молодых листьев Концы листьев втянуты и отмирают
Сера	Снижается урожай Общее огрубение растений
Железо	Ткань не некротическая Хлороз развивается  между жилками молодых листьев Жилки зеленые, позднее весь лист – желтый и беловатый

Содержание макроэлементов в различных соединениях

Азотные удобрения

Рекомендуются к применению на достаточно увлажненных дерново-подзолистых, серых лесных почвах, а также на выщелоченных черноземах. Они способны обеспечить до половины от общей прибавки урожая, получаемой от полной минеральной подкормки (NPK).

Однокомпонентные азотные удобрения делят на несколько групп:

1. Нитратные удобрения. Это соли азотной кислоты и селитры. Азот содержится в них в нитратной форме.
2. Аммонийные и аммиачные удобрения: выпускают твердые и жидкие. Содержат азот в аммонийной и, соответственно, аммиачной форме.
3. Аммонийно-нитратные удобрения. Это азот в аммонийной и нитратной форме. Пример – аммиачная селитра.
4. Амидные удобрения. Азот в амидной форме. К ним относятся мочевина и карбамид.
5. КАС. Это карбамид-амиачная селитра, водный раствор мочевины и аммиачной селитры.

Источник получения промышленных азотных удобрений – синтетический аммиак, образованный из молекулярного азота и воздуха.^[5]

Фосфорные удобрения

Рекомендуется к применению на почвах легкого гранулометрического состава, а также на всех прочих почвах с низким содержанием подвижного фосфора.

Фосфорные удобрения делят на несколько групп:

1. Содержащие фосфор в водорастворимой форме – суперфосфаты простой и двойной. Фосфор удобрений данной группы легко доступен растениям.
2. Содержащие фосфор, не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (в 2%-ной лимонной) и щелочном растворе цитрата аммония. К ним относятся томасшлак, преципитат, термофосфаты и другие. Фосфор доступен растениям.
3. Содержащие фосфор, не растворимый в воде и плохо растворимый в слабых кислотах. Полностью фосфор данных соединений может растворяться только в сильных кислотах. Это костяная и фосфоритная мука. Считаются наиболее труднодоступными источниками фосфора для растений.

Основные источники получения фосфорных удобрений – природные фосфорсодержащие руды (апатиты и фосфориты). Кроме того, для получения этого вида удобрений используют богатые фосфором отходы металлургической промышленности (мартеновские шлаки, томасшлак).^[5]

Калийные удобрения

Применение этого вида удобрений рекомендовано на почвах с легким гранулометрическим составом, а также на торфянистых почвах с низким содержанием калия. На прочих почвах с высоким валовым запасом калия потребность в данных удобрениях возникает только при возделывании калиелюбивых культур. К ним относятся корнеплоды, клубнеплоды, силосные, овощные культуры, подсолнечник и прочие. Характерно, что эффективность калийных удобрений тем сильнее, чем выше обеспеченность растений прочими основными элементами питания.

Калийные удобрения подразделяют на:

1. Местные калийсодержащие материалы. Это непромышленные калийсодержащие материалы: сырые калийные соли, кварц-глауконитовые пески, отходы алюминиевой и цементной продукции, растительная зола Однако использование этих источников неудобно. В районах с залежами калийсодержащих материалов их действие ослаблено, а дальняя транспортировка нерентабельна.
2. Промышленные калийные удобрения. Получают в результате обработки калийных солей промышленными способами. К ним относятся хлористый калий, хлоркалий-электролит, калимагнезия, калимаг и другие.

Источник производства калийных удобрений – природные месторождения калийных солей.^[5]

Магниевые удобрения

По составу подразделяют на:

1. Простые – содержат только один питательный элемент. Это магнезит и дунит.
2. Сложные – содержат два и более питательных элемента. К ним относятся азотно-магниевые (аммошенит или доломит-аммиачная селитра), фосфорно-магниевые (фосфат магниевый плавленый), калийно-магниевые (калимагнезия, полигалит карналлит), бормагниевые (борат магния), известково-магниевые (доломит), содержащие азот, фосфор и магний (магний-аммонийфосфат).

Источники производства магнийсодержащих удобрений – природные соединения. Некоторые используются непосредственно как источники магния, другие перерабатываются.^[4]

Симптомы недостатка и избытка фосфора

Симптомы недостатка и избытка фосфора

---

Симптомы недостатка и избытка фосфора у пшеницы:

1 – избыток; 2 – недостаток

Использованы изображения:^[11][12]

 

Серосодержащие удобрения

Элементарная сера применяется незначительно, поскольку доступной растениям она становится только после перевода в сульфатную форму с помощью микроорганизмов. Процесс это достаточно долговременный. Для обогащения почв серой в основном используют простой суперфосфат, фосфогипс, гипс. Последний обычно применяется для мелиорации солонцов.^[4]

Железосодержащие удобрения

Рекомендуются к употреблению на карбонатных почвах и на почвах с высоким содержанием усвояемых фосфатов.

Соединения железа в почву не вносят, поскольку железо способно очень быстро переходить в неусвояемые растениями формы. Исключение составляют хелаты – органические соединения железа. Для обогащения железом растения опрыскивают железным купоросом, слабыми растворами хлорного и лимоннокислого железа.^[4]

Известковые удобрения

Известкование почв – это один из методов химической мелиорации. Считается самым выгодным способом повышения урожайности на кислых почвах. Действующее вещество известковых удобрений – это кальций (Ca) в форме карбоната кальция (CaCO₃) или оксида кальция СаО.

Известковые удобрения делятся на:

1. Твердые известковые породы, которым необходимы размол и обжиг. Это известняки, известняки доломитизированные, доломиты.
2. Мягкие известковые породы, не требующие размола, – известковые туфы, озерная известь (гажа).
3. Отходы промышленности с высоким содержанием извести – сланцевая зола, дефекационная грязь (дефекат).^[4]

Навоз на соломенной подстилке –
органический источник макроэлементов

Навоз на соломенной подстилке –

органический источник макроэлементов

---

Использовано изображение:^[9]

Содержание макроэлементов в органических удобрениях

Органические удобрения содержат значительное количество макроэлементов и являются важным средством для воспроизводства плодородия почв и роста продуктивности земледелия. Содержание макроэлементов в органических удобрениях колеблется от долей процента до нескольких процентов и зависит от многих природных факторов.

включает в состав весь спектр необходимых для жизни растения микроэлементов: азота – 0,45 – 0, 83 %, фосфора – 0,19 – 0,28 %, калия 0,50 – 0,67%, кальция 0,18 – 0,40 %, магния 0,09 – 0,18 %, серы 0,06 – 0,15% от всего объема вещества, включая воду и органику. содержит несколько больше макроэлементов: азота – 0,5 – 0,86%, фосфора – 0,26 – 0,47 %, калия – 0,59 – 0,60%.

Торф, в зависимости от вида, содержит от 0,1 до 3,3% различных макроэлементов.

Птичий помет, особенно куриный, является важным источником макроэлементов. Их содержание в нем для различных элементов колеблется от 0,2 до 2,4 %.

, в зависимости от вида подстилки, содержит азота от 1,6 до 2,22%, фосфора от 1,4 – 2,0%, калия от 0,62 – 0,78 %. содержит в процентном соотношении несколько меньше макроэлементов. Однако это наиболее быстродействующее удобрение из числа органических. Содержание макроэлементов и других питательных веществ в ней различно. В среднем количество азота колеблется от 0,26-0,39 %, фосфора – 0,06 – 0, 12%, а калия – 0,36 – 0,58 %.

Содержание макроэлементов в  органических удобрениях, %, согласно данным:[4]
Вид удобрения	Макроэлементы
	Азот (общий) N	Фосфор, по P2O5	Калий, по K2O	Кальций, по CaO	Магний, по MgO	Сера, по SO3
Свежий навоз на соломенной подстилке
Крупного рогатого скота	0,45	0,28	0,50	0,40	0,11	0,06
Конский	0,58	0,28	0,63	0,21	0,14	0,07
Овечий	0,83	0,23	0,67	0,33	0,18	0,15
Свиной	0,45	0,19	0,60	0,18	0,09	0,08
Торф
Верховой	0,8 – 1,2	0,06 – 0,12	< 0.1	н.д.	н.д.	н.д.
Переходный	1,0 – 2,3	0,1 – 0,2	0,1	н.д.	н.д.	н.д.
Низинный	2,3 – 3,3	0,12 – 0,5	< 0.15	н.д.	н.д.	н.д.
Птичий помет
Куриный	1,6	1,5	0,8	2,4	0,7	0,4
Гусиный	0,7	0,9	0,6	1,1	0,2	0,3
Утиный	0,5	0,5	0,9	0,8	0,2	0,3
Навозная жижа
При молочно-товарных фермах	0,26	0,38	0,12	н.д.	н.д.	н.д.
При свиноводческих	0,31	0,36	0,06	н.д.	н.д.	н.д.
При конюшнях	0,39	0,58	0,08	н.д.	н.д.	н.д.

Способы и сроки внесения минеральных удобрений

Способы и сроки внесения минеральных удобрений зависят от физико-химических свойств различных видов удобрений, а также от почвенных условий и особенностей биологии выращиваемой культуры. Способы внесения удобрений различны:

Основное внесение
органических удобрений

Основное внесение

органических удобрений

---

Использовано изображение:^[10]

1. Допосевное или основное внесение. Включает в себя внесение наибольшей части (70 – 80 %) общей дозы минеральных удобрений. Удобрения заделывают под вспашку в глубокие увлажненные почвенные слои. Такое внесение призвано обеспечить растения питанием на протяжении практически всего периода вегетации.^[7]
2. Припосевное или припосадочное внесение. В данном случае удобрения вносят одновременно с посевом или посадкой. Глубина заделки – 2 – 3 см ниже уровня заделки семян или комбинированной сеялкой, в которой семена и удобрения смешаны. Удобрения вносятся рядковым или гнездовым способом. Эти способы рассчитаны на обеспечение растений питанием в самом начале их развития. Припосевное удобрение вносится в малых дозах и призвано обеспечивать растение питанием только первые 2 – 3 недели жизни.^[7]
3. Послепосевное внесение служит для корневой и внекорневой подкормки возделываемых культур в отдельные периоды их развития.^[7]

Аммиачная селитра, карбамид, жидкие азотные удобрения, сульфат аммония, калийные и другие удобрения, содержащие питательные вещества в формах, легко доступных растениям, в районах с достаточным увлажнением вносят под яровые культуры в полной норме. Обычно это мероприятие проводят весной при предпосевной обработке почвы.

под озимые зерновые культуры рекомендуется вносить в полной дозе осенью, под вспашку.

Азотные удобрения добавляются под озимые культуры. Первую половину вносят осенью при бороновании почвы, а вторую – ранней весной при подкормке озимых.

, содержащие питательные вещества в малорастворимой форме, рекомендуется вносить под вспашку для озимых культур и под зяблевую вспашку для яровых культур.

В лесостепных и степных районах с меньшим количеством осадков все минеральные удобрения, в частности, фосфорные и калийные, рекомендуется вносить осенью и под озимые, и под яровые культуры. В этом случае обеспечивается заделка удобрений в более глубокий почвенный слой, менее подверженный иссушению.

Минеральные удобрения вносят и в подкормку пропашных культур во время вегетации. Этот способ применяется в орошаемом земледелии, в частности, под хлопчатник.^[7]

Эффект от применения минеральных удобрений

Минеральные удобрения повышают урожай сельскохозяйственных культур. Установлено, что каждый четвертый житель Земли питается продуктами, полученными при применении удобрений.

За счет применения удобрений урожай на дерново-подзолистых почвах повышается на 55 %, на серых лесных – на 28 %, а на черноземах – на 25 %.

Значение минеральных удобрений состоит также в том, что при их применении не только повышается урожайность, но и улучшается качество возделываемых культур.

ведет к повышению белка в зерне от 1 до 3 %. увеличивают крахмалистость клубней картофеля, сахаристость корней корнеплодов, выход волокна у льна-долгунца.

Эффективность применения минеральных удобрений в Центральном районе России на дерново-подзолистых суглиныстых  почвах, согласно данным:[7]
Культура	Средняя норма удобрения кг/га			Средняя прибавка урожая ц/га
	N	P2O5	K2O
Озимая пшеница	60	60	40	10,2
Озимая рожь	60	60	40	8,2
Яровой ячмень	60	60	40	11,2
Овес	35	40	40	5,3
Картофель	90	60	60	54
Лен-долгунец	30	55	75	5,7
Капуста	90	80	150	215
Многолетние травы	70	55	55	14
Естественные сенокосы и пастбища	90	50	50	30

Огромное влияние оказывают минеральные удобрения и на плодородие почвы. Они улучшают агрохимические, физические и биологические свойства почв.

Известкование кислых почв устраняет вредное влияние кислотности, создает благоприятные условия для растений, повышает урожайность. Кроме того, известкование кислых почв снижает подвижность радиоактивных элементов, тяжелых металлов и пестицидов в почве, чем препятствует их поступлению в конечный растительный продукт.^[3]

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Издательство «Наукова Думка», Киев, 1969

2.

Глинка Н.Л. Общая химия. Учебник для ВУЗов. Изд: Л: Химия, 1985 г, с 731

3.

Калинский А.А., Вильдфлуш И.Р., Ионас В.А. и др. –  Агрохимия в вопросах и ответах – Мн.: Урожай,1991. – 240 с.: ил.

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

6.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

7.

Соколовский А. А.; Унанянц Т.П. Краткий справочник по минеральным удобрениям. М., «Химия», 1977. – 376 с.

8.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

Изображения (переработаны):

9.10.11.12. Свернуть Список всех источников

Минеральные вещества | Tervisliku toitumise informatsioon

В человеческом организме установлено наличие более 70 химических элементов. Достоверно установлена потребность в более чем 20 биоэлементах. Для обеспечения достаточного количества этих элементов крайне важно, чтобы питание было разнообразным.

Встречающиеся в организме минеральные вещества можно условно разделить на две группы:

• Содержание макроэлементов в организме составляет более 0,01%. Ими являются фосфор (P), кальций (Ca), натрий (Na), калий (K), магний (Mg), сера (S), хлор (Cl) (см Таблица 1).
• Содержание микроэлементов – менее 0,01%, у некоторых даже 0,00001.

Потребность в некоторых микроэлементах установлена, это железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), йод (I), селен (Se) , марганец (Mn), молибден (Mo), фтор (F), хром (Cr), кобальт (Co), кремний (Si), ванадий (V), бор (B), никель (Ni), мышьяк (As) и олово (Sn).

Помимо них в организме обнаружен целый ряд элементов, функция которых пока не ясна, их появление в организме может быть обусловлено загрязнением окружающей среды и частым соприкосновением с ними. Например, люди, работающие в теплицах, постоянно контактируют с химическими веществами, различные элементы могут быть признаком разного рода заболеваний. В числе таких элементов алюминий (Al), стронций (Sr), барий (Ba), рубидий (Rb), палладий (Pd), бром (Br).

В организм могут попадать и тяжелые, т.е. ядовитые металлы, такие как кадмий (Cd), ртуть (Hg) или свинец (Pb).

Минеральные вещества в нашем организме являются важными компонентами скелета, биологических жидкостей и энзимов и способствуют передаче нервных импульсов.

Люди и животные получают различные биологические элементы из пищи, воды и окружающего воздуха, самостоятельно синтезировать минеральные вещества живые организмы не могут. В растениях минеральные вещества накапливаются из почвы, и их количество зависит от места произрастания и наличия удобрений. В питьевой воде также имеются минеральные вещества, и их содержание зависит от места, откуда получают воду.

Несмотря на то, что человек нуждается в небольших количествах минеральных веществ (макроэлементов в миллиграммах и граммах, микроэлементов – в милли- и микрограммах), в его организме, тем не менее, отсутствуют достаточные запасы минеральных веществ, чтобы нормально перенести их долговременный дефицит. Потребность в минеральных веществах зависит также от возраста, пола и прочих обстоятельств (см Таблица 2). Например, повышенная потребность в железе у женщин связана с менструациями и беременностью, а спортсменам требуется больше натрия, потому что он интенсивно выводится с потом.

Чрезмерные количества минеральных веществ могут привести к сбоям в работе организма, потому что, будучи компонентами биоактивных соединений, они оказывают влияние на регуляторные функции. Получать чрезмерные количества минеральных веществ (за исключением натрия) с пищей практически невозможно, однако это может произойти при чрезмерном употреблении биологически активных добавок и обогащенных минеральными веществами продуктов.

Усвоению минеральных веществ могут препятствовать:

• злоупотребление кофе,
• употребление алкоголя,
• курение,
• некоторые лекарства,
• некоторые противозачаточные таблетки,
• определенные вещества, встречающиеся в некоторых продуктах, например, в ревене и шпинате.

Потери минеральных веществ при тепловой обработке продуктов питания значительно меньше, чем потери витаминов. Однако при рафинировании или очистке часть минеральных веществ удаляется. Поэтому важно есть больше цельнозерновых и нерафинированных продуктов. Минеральные вещества могут образовывать соединения с другими веществами, содержащимися в продуктах питания (например, с оксалатами в ревене), в результате чего организм не может их усвоить.

Таблица 1

Названия и источники важнейших минеральных веществ

Обозначение	Название	Лучшие источники *
Макроэлементы
Na	натрий	поваренная соль (NaCl), готовая еда, сыр, ржаной хлеб, консервы, мясные продукты, оливки, картофельные чипсы
K	калий	растительные продукты: сушеные фрукты и ягоды, орехи, семена, топинамбур, картофель, редис, капуста, зеленые овощи, мука «Кама», свёкла, банан, ржаной хлеб, смородина, томаты
Ca	кальций	молоко и молочные продукты (особенно сыр), миндаль, орехи, семена, рыба (с костями), шпинат
Mg	магний	орехи, семена, мука «Кама», ржаной хлеб, шпинат, бобовые, греча, цельнозерновые продукты, свинина, говядина и курятина, банан, брокколи
P	фосфор	семена, орехи, молочные продукты (особенно сыр), печень, птица, говядина, ржаной хлеб, рыба, цельнозерновые продукты, бобовые
S	сера	продукты с белками, содержащими аминокислоты метионин (зерновые, орехи) и цистеин (мясо, рыба, соевые бобы, зерновые)
Cl	хлор	поваренная соль
Микроэлементы
Fe	железо	печень, кровяная колбаса, семечки, яйца, изюм, ржаной хлеб, нежирная говядина и свинина, цельнозерновые продукты, греча, клубника
Zn	цинк	печень, мясо, мука «Кама», семена, орехи, сыр, ржаной хлеб, бобовые, дары моря (крабы, салака), цельнозерновые продукты, яйца
Cu	медь	печень, какао-порошок, мясо, бобовые, цельнозерновые продукты, семена, орехи, греча, ржаной хлеб, лосось, авокадо, свёкла, дары моря
I	йод	йодированная соль, рыба и другие дары моря, сыр, яйца, некоторые виды ржаного хлеба и йогурта
Se	селен	арахис, печень, рыба и дары моря, семена подсолнечника, мясо

* Количество, содержащееся в 100 г продукта, покрывает не менее 10% суточной потребности взрослой женщины

Таблица 2

Рекомендуемые в зависимости от возраста суточные нормы потребления важнейших минеральных веществ

Возраст	Натрий, мг	Кальций, мг	Калий, г	Магний, мг	Железо, мг	Цинк, мг	Медь, мг	Йод, мкг	Селен, мкг
Дети
6–11 месяцев	до 650	550	1,1	80	8	5	0,3	60	15
12–23 месяца	до 830	600	1,4	85	8	6	0,3	90	25
2–5 лет	до 1580	600	1,8	120	8	6	0,4	90	30
6–9 лет	до 1580	700	2	200	9	7	0,5	120	30
Женщины
10–13 лет	до 2400	900	2,9	300	11	8	0,7	150	40
14–17 лет	до 2400	900	3,1	320	15	9	0,9	150	50
18–30 лет	до 2400	900	3,1	320	15	9	0,9	150	50
31–60 лет	до 2400	800	3,1	320	15	9	0,9	150	50
61–74 лет	до 2400	800	3,1	320	10	9	0,9	150	50
> 75 лет	до 2400	800	3,1	320	10	9	0,9	150	50
Беременные	до 2400	900	3,1	360	15	10	1	175	60
Кормящие матери	до 2400	900	3,1	360	15	11	1,3	200	60
Мужчины
10–13 лет	до 2400	900	3,3	300	11	11	0,7	150	40
14–17 лет	до 2400	900	3,5	380	11	12	0,9	150	60
18–30 лет	до 2400	900	3,5	380	10	9	0,9	150	60
31–60 лет	до 2400	800	3,5	380	10	9	0,9	150	60
61–74 лет	до 2400	800	3,5	380	10	10	0,9	150	60
> 75 лет	до 2400	800	3,5	380	10	10	0,9	150	60

* Для 18–20-летних рекомендуемая суточная доза составляет 900 мг кальция и 700 мг фосфора.
** Потребность в железе зависит от потери железа при менструациях. Для женщин в постменопаузе рекомендуемая дневная доза железа составляет 10 мг.
*** Для достижения сбалансированного содержания железа во время беременности в организме женщины должны иметься запасы железа как минимум на 500 мг больше, чем до беременности. В двух последних триместрах беременности, в зависимости от уровня железа в организме, может потребоваться дополнительный прием железа.
**** На самом деле, селена можно потреблять больше указанной в таблице рекомендованной дозы, поскольку селен по-разному всасывается из разных источников и происходит постоянное обеднение им поверхности, т.е. таблицы питательной ценности продуктов «не поспевают» за истинным положением дел (в них зачастую указываются значения больше реальных).

Максимальные разовые безопасные дозы минеральных веществ и пищевых добавок:

Минеральное вещество	Доза
Кальций (мг)	2500
Фосфор (мг)	3000
Калий  (мг)	3,7*
Железо  (мг)	60
Цинк (мг)	25
Медь (мг)	5
Йод (мкг)	600
Селен (мкг)	300

* Только из биоактивных добавок или обогащенной пищи

Микроэлементы в организме человека | Biomol RU

Основные микроэлементы и их роль

Микро- и макро- элементы (чаще именуемые словом микроэлементы) являются основными компонентами живой и неживой материи. Из элементов — Азот (N), сера (S), кислород (O), водород (H) и углерод (C) созданы органические соединения: белки, углеводы, жиры и витамины.

Среди 104 известных микроэлементов примерно 1/3 представляют компоненты важные для организмов — структурные элементы скелета и мягких тканей, а также факторы, регулирующие многие физиологические функции напр., свёртывания крови, транспорта кислорода, активация энзимов.

Группы элементов

Элементы можно разделить на три группы:

1) элементы, необходимые для жизни, так называемые биоэлементы
2) элементы нейтральные, без которых метаболические обмены нормально протекать могут
3) элементы токсичные, те которые оказывают на организм вредное воздействие

Макро- и микро- элементы

Элементы, необходимые для правильного функционирования организма классифицируются на макро- и микро- элементы.

Макроэлементы — это такие элементы, концентрация которых в жидкостях организма и тканях составляет больше 1 μг/г мокрой ткани (μг — миллионная часть грамма 10-6г).

Микроэлементы — это такие элементы, концентрация которых в организме составляет меньше 1 мкг / г мокрой ткани.

Макроэлементы:

хлор (Cl)
фосфор (P)
магний ( Mg)
калий (K)
натрий (Na)
кальций (Ca)

Микроэлементы:

германий (Ge)
бор (B)
хром (Cr)
олово (Sn)
цинк (Zn)
фтор (F)
йод (I)
кобальт (Co)
кремний (Si)
литий (Li)
марганец (Mn)
медь (Cu)
молибден (Mo)
никель (Ni)
селен (Se)
ванадий (V)
железо (Fe)

Элементы токсичные:

алюминий (Al)
таллий (Tl)
ртуть (Hg)
кадмий (Cd)
свинец (Pb)

Вредность химических элементов зависит от многих факторов, но самыми главными являются: концентрация данного элемента в организме и период (время) воздействия на организм. Существенную роль играет способность организма элиминировать вредные элементы, такую функцию выполняют почки, печень и пищеварительный тракт. Вредное влияние токсичных элементов зависит от возможности организма противостоять их разрушающему воздействию.

Токсичные элементы имеют тенденцию накопления в паренхиматозных органах, особенно в печени, почках, поджелудочной железе.

При хроническом воздействии, токсичные элементы могут откладываться также в других тканях напр.: свинец и алюминий в костях, свинец, ртуть, алюминий в тканях головного мозга, а кадмий в луковицах волос.

Количественное обозначение микроэлементов в организме

Прогресс науки и развитие техники привели к тому, что методы количественного обозначения микроэлементов являются более точными и подробными. Высокую чувствительность исследований обеспечивает атомно-абсорбционный спектрометр (ААС), спектрометр атомной эмиссии с плазменным возбуждением (ICP -AES), а также метод нейтронной активации (NAA).

Современная аналитическая аппаратура позволяет провести анализ концентраций элементов с первой попытки. Это дает возможность проводить измерения многих элементов за короткое время с небольшим количеством материала, что в случае биологических исследований играет немаловажную роль.

Лаборатория Biomol-Med для обозначения элементов использует метод ICP.

Физиологические жизненные процессы зависят не только от состава и концентрации отдельных элементов, но также и от их пропорции в организме. Для отдельных пространств организма существует чётко определённое равновесие ионов, которое поддерживается на постоянном уровне. На основании пропорции между определенными элементами можно оценить метаболическую активность и правильность физиологических процессов. Между микроэлементами существуют синергетические и антагонистические связи, которые непосредственно влияют на метаболизм организма.

Сохранение правильных отношений и пропорций между отдельными элементами является во многих случаях более важным, чем их правильная концентрация.

Роль химических элементов в жизни человека

Понедельник,  1  Апрель  2019

Роль макро, микроэлементов для человеческого организма велика. Ведь они принимают активное участие во многих жизненно важных процессах. На фоне дефицита того или иного элемента человек может столкнуться с появлением определенных заболеваний. Дабы избежать этого, необходимо понимать, для чего нужны макро и микроэлементы в человеческом организме, и какое их количество должно содержаться.

Что такое макро и микроэлементы

Все полезные и необходимые для организма вещества попадают в него благодаря продуктам питания, биологическим добавкам, призванным устранить дефицит определенных веществ. Поэтому к своему рациону необходимо отнестись предельно внимательно.

Перед тем как приступить к изучению функций микро и макроэлементов необходимо понимать их определение.

Так, макроэлементами принято считать соединения химических элементов или одиночные элементы, которые содержатся в организме в большом количестве, измеряемом граммами.

А значение микроэлементов отличается от макро количественными показателями. Ведь в данном случае химические элементы содержатся преимущественно в достаточно малом количестве.

Для того чтобы организм функционировал и в его работе не происходили сбои необходимо позаботиться о регулярном достаточном поступлении в него необходимых макро и микроэлементов. Информацию относительного этого можно рассмотреть на примере таблиц. Первая таблица наглядно продемонстрирует, какая суточная норма употребления тех или иных элементов является оптимальной для человека, а также поможет определиться с выбором всевозможных источников.

Роль химических элементов

Роль микроэлементов в организме человека, как и макроэлементов очень велика.

Многие люди даже не задумываются о том, что они принимают участие во многих обменных процессах, способствуют формированию и регулируют работу таких систем, как кровеносной, нервной.

Именно от химических элементов, которые содержит первая и вторая таблица, происходят значимые для жизни человека обменные процессы, к их числу можно отнести водно-солевой и кислотно-щелочной обмен. Это лишь небольшой перечень того, что получает человек.

Биологическая роль макроэлементов заключается в следующем:

·         Функции кальция заключаются в формировании костной ткани. Он принимает участие в формировании и росте зубов, отвечает за свертываемость крови. Если этот элемент не будет поступать в необходимом количестве, то привести такое изменение может к развитию рахита у детей, а также остеопороза, судорог.

·         Функции калия заключаются в том, что он обеспечивает водой клетки организма, а также принимает участие в кислотно-щелочном равновесии. Благодаря калию происходит синтез белка. Дефицит калия приводит к развитию многих заболеваний. К их числу можно отнести проблемы с желудком, в частности, гастрит, язва, сбой сердечного ритма, болезни почек, паралич.

·         Благодаря натрию удается держать на уровне осмотическое давление, кислотно-щелочной баланс. Ответственный натрий и за поставку нервного импульса. Недостаточное содержание натрия чревато развитием заболеваний. К их числу можно отнести судороги мышц, болезни, связанные с давлением.

·         Функции магния среди всех макроэлементов наиболее обширные. Он принимает участие в процессе формирования костей, зубов, отделении желчи, работе кишечника, стабилизации нервной системы, от него зависит слаженная работа сердца. Этот элемент входит в состав жидкости, содержащейся в клетках тела. Учитывая важность этого элемента, его дефицит не останется незамеченным, ведь осложнения, вызванные этим фактом, могут сказаться на желудочно-кишечном тракте, процессах отделения желчи, появлении аритмии. Человек ощущает хроническую усталость и нередко впадает в состояние депрессии, что может сказаться на нарушении сна.

·         Основной задачей фосфора является преобразование энергии, а также активное участие в формировании костной ткани. Лишив организм этого элемента можно столкнуться с некоторыми проблемами, например, нарушениями в формировании и росте кости, развитием остеопороза, депрессивного состояния. Дабы избежать всего этого, необходимо регулярно пополнять запасы фосфора.

·         Благодаря железу происходят окислительные процессы, ведь он входит в цитохромы. Нехватка железа может сказаться на замедлении роста, истощении организма, а также спровоцировать развитие анемии.

Биологическая роль химических элементов заключается в участии каждого из них в естественных процессах организма. Недостаточное их поступление может привести к сбою в работе всего организма. Роль микроэлементов для каждого человека неоценима, поэтому необходимо придерживаться суточной нормы их потребления, которую содержит приведенная выше таблица.

Так, микроэлементы в организме человека отвечают за следующее:

·         Йод необходим для щитовидки. Недостаточное его поступление приведет к проблемам с развитием нервной системы, гипотиреоза.

·         Такой элемент, как кремний, обеспечивает формирование костной ткани и мышц, а также входит в состав крови. Нехватка кремния может привести к чрезмерной слабости кости, в результате чего увеличивается вероятность получения травм. От дефицита страдает кишечник, желудок.

·         Цинк приводит к скорейшему заживлению ран, восстановлению травмированных участков кожи, входит в состав большинства ферментов. О его нехватке свидетельствует изменения вкуса, восстановления поврежденного участка кожи на протяжении длительного времени.

·         Роль фтора заключается в принятии участия в процессах формирования зубной эмали, костной ткани. Его нехватка приводит к поражению зубной эмали кариесом, затруднениям, возникшим в процессе минерализации.

·         Селен обеспечивает стойкую иммунную систему, принимает участие в функционировании щитовидки. Говорить о том, что в организме селен присутствует в недостающем количестве можно в случае, когда прослеживаются проблемы с ростом, формированием костной ткани, развивается анемия.

·         С помощью меди становится возможным перемещение электронов, ферментный катализ. Если содержание меди недостаточное, то может развиться анемия.

·         Хром принимает активное участие в обмене углеводов в организме. Его нехватка сказывается на изменении уровня сахара в крови, что нередко становится причиной развития диабета.

·         Молибден способствует переносу электронов. Без него возрастает вероятность поражения зубной эмали кариесом, появления нарушений со стороны нервной системы.

·         Роль магния заключается в принятии активного участия в механизме ферментного катализа.

Микро, макроэлементы, поступающие в организм вместе с продуктами, биологически активными добавками жизненно необходимы для человека, и свидетельствуют об их важности проблемы, заболевания, возникающие в результате их дефицита. Для того чтобы восстановить их баланс необходимо правильно подбирать питание, отдав предпочтение тем продуктам, которые содержат необходимый элемент.

 

ОГБУЗ «Старооскольский кожвендиспансер»

желает Вам здоровья и долголетия!

Значение макро- и микроэлементов в жизни растений

1. Макроэлементы и их значение для растений
2. Микроэлементы
3. Питание для растений

В зеленых насаждениях обнаружены многие химические элементы. Макроэлементы содержатся в значительных концентрациях, микроэлементы – в тысячных долях процента.

Макроэлементы и их значение для растений

Макроэлементы представляют особую важность для роста и развития растений на всех стадиях жизненного цикла. К ним относят те, которые содержатся в культурах в значительных количествах — это азот, фосфор, калий, сера, магний и железо. При их дефиците представители флоры плохо развиваются, что сказывается на урожайности. Признаки нехватки многократно используемых макроэлементов проявляются прежде всего на старых листьях.

Азот

Главный ответственный за питание корней элемент. Он участвует в реакциях фотосинтеза, регулирует обмен веществ в клетках, а также способствует росту новых побегов. Этот элемент особенно необходим для растений на стадии вегетации. При нехватке азота рост насаждений замедляется или останавливается вовсе, цвет листьев и стеблей становится бледнее. Из-за переизбытка азота позднее развиваются соцветия и плоды. Насаждения, которых перекормили азотом имеют ботву темно-зеленого цвета, и излишне толстые стебли. Период вегетации удлиняется. Слишком сильное перенасыщение азотом приводит к гибели флоры в течение нескольких дней.

Фосфор

Участвует в большинстве протекающих в растениях процессах. Обеспечивает нормальное развитие и функционирование корневой системы, образование крупных соцветий, способствует вызреванию плодов.

Нехватка фосфора негативно сказывается на цветении и процессе созревания. Цветки получаются мелкими, плоды часто с дефектами. Литья могут окрашиваться в красновато-коричневый оттенок. Если же фосфор в избытке, замедляется обмен веществ в клетках, растения становятся чувствительными к нехватке воды, они хуже усваивают такие питательные элементы, как железо, цинк и калий. В результате листья желтеют, опадают, срок жизни растения сокращается.

Калий

Процент калия в растениях больше по сравнению с кальцием и магнием. Этот элемент задействован в синтезировании крахмала, жиров, белков и сахарозы. Он защищает от обезвоживания, укрепляет ткани, предупреждает преждевременное увядания цветков, повышает сопротивляемость культур к различного рода патогенам.

Растения, обедненные калием, можно узнать по отмершим краям листьев, коричневым пятнам и куполообразной их форме. Это происходит вследствие нарушения процессов производства, накопления в зеленых частях насаждений продуктов распада, аминокислот и глюкозы. Если калий в избытке, наблюдается замедление всасывания растением азота. Это приводит к остановке роста, деформациям листьев, хлорозу, а на запущенных стадиях к отмиранию листьев. Поступление магния и кальция также затрудняется.

Магний

Участвует в реакциях с образованием хлорофилла. Является одним из его составных элементов. Способствует синтезу фитинов, содержащихся в семенах и пектинов. Магний активизирует работу энзимов, при участии которых происходит образование углеводов, протеинов, жиров, органических кислот. Он участвует в транспорте питательных веществ, способствует более скорому вызреванию плодов, улучшению их качественных и количественных характеристик, повышению качества семян.

Если растения испытывают дефицит магния, их листья желтеют, так как молекулы хлорофилла разрушаются. Если недостаток магния своевременно не восполнить, растение начнет отмирать. Избыток магния у растений наблюдаются редко. Однако, если доза внесенных препаратов магния слишком большая, замедляется всасываемость кальция и калия.

Сера

Является составным элементов протеинов, витаминов, аминокислот цистина и метионина. Участвует в процессах образования хлорофилла. Растения, которые испытывают серное голодание, нередко заболевают хлорозом. Болезнь поражает главным образом молодые листья. Избыток серы приводит к пожелтению краев листьев, их подворачиванию вовнутрь. Впоследствии края обретают коричневый оттенок и отмирают. В некоторых случаях возможно окрашивание листьев в сиреневый оттенок.

Железо

Является составным компонентом хлоропластов, участвует в производстве хлорофилла, обмене азота и серы, клеточном дыхании. Железо – необходимый компонент многих растительных ферментов. Этот тяжелый металл играет наиболее важную роль. Его содержание в растении достигает сотых долей процента. Неорганические соединения железа ускоряют биохимические реакции.

При дефиците этого элемента растения нередко заболевают хлорозом. Нарушаются дыхательные функции, ослабляются реакции фотосинтеза. Верхушечные листья постепенно бледнеют и усыхают.

Микроэлементы

Основными микроэлементами являются: железо, марганец, бор, натрий, цинк, медь, молибден, хлор, никель, кремний. Их роль в жизни растений нельзя недооценивать. Недостаток микроэлементов хоть и не приводит к гибели растений, но сказывается на скорости протекания различных процессов. Это влияет на качество бутонов, плодов и урожаях в целом.

Кальций

Регулирует усвоение белков и углеводов, влияет на продуцирование хлоропластов и усвоению азота. Он играет важную роль в построении сильных клеточных оболочек. Наибольшее содержание кальция наблюдается в зрелых частях растений. Старые листья состоят из кальция на 1 %. Кальций активирует работу многих энзимов, в том числе амилазы, фосфорилазы, дегидрогеназы и др. Он регулирует работу сигнальных систем растений, отвечая за нормальные реакции на воздействия гормонами и внешними раздражителями.

При нехватке этого химического элемента происходит ослизнение клеток растений. Особенно это проявляется на корнях. Нехватка кальцием приводит к нарушению транспортной функции мембран клеток, повреждению хромосом, нарушению цикла деления клеток. Перенасыщение кальцием провоцирует хлороз. На листьях появляются бледные пятна с признаками некроза. В некоторых случаях можно наблюдать круги, заполненные водой. Отдельные растения реагируют на переизбыток данного элемента ускоренным ростом, но появившиеся побеги быстро отмирают. Признаки отравления кальцием схожи с переизбытком железа и магния.

Марганец

Активизирует работу ферментов, участвует в синтезировании протеинов, углеводов, витаминов. Марганец также принимает участие в фотосинтезе, дыхании, углеводно-белковом обмене. Недостаток марганца приводит к высветлению окраски листьев, появлению отмерших участков. Растения заболеванию хлорозом, у них отмечается недоразвитие корневой системы. В серьезных случаях начинают засыхать и опадать листья, отмирать верхушки веток.

Цинк

Регулирует окислительно-восстановительные процессы. Является компонентом некоторых важных ферментов. Цинк повышает выработку сахарозы и крахмала, содержание в плодах углеводов и белков. Он участвует в реакции фотосинтеза и способствует выработке витаминов. При нехватке цинка растения хуже противостоят холоду и засухе, уменьшается содержание в них белка. Цинковое голодание также приводит к изменению окраски листьев (они желтеют или обретают белесый цвет), уменьшению образования почек, падению урожайности.

Молибден

На сегодняшний день именно этот микроэлемент называют одним из важнейших. Молибден регулирует азотный обмен, нейтрализует нитраты. Он также влияет на углеводородный и фосфорный обмен, производство витаминов и хлорофилла, а также на скорость протекания окислительно-восстановительных процессов. Молибден способствует обогащению растений витамином С, углеводами, каротином, белками.

Недостаточные концентрации молибдена негативно сказываются на обменных процессах, затормаживается редуцирование нитратов, образование белков и аминокислот. В связи с этим урожаи снижаются, их качество ухудшается.

Медь

Является элементом медьсодержащих белков, энзимов, участвует в фотосинтезе, регулирует транспорт белков. Медь повышает содержание азота и фосфора в два раза, а также защищает хлорофилл от разрушения.

Дефицит меди приводит к скручиванию кончиков листьев и хлорозу. Снижается количество пыльцевых зерен, падает урожайность, у деревьев “повисает” крона.

Бор

Регулирует обмен протеинов и углеводов. Является важнейшим компонентом синтеза РНК и ДНК. Бор в союзе с марганцем являются катализаторами реакции фотосинтеза в растениях, которые испытали на себе заморозки. Бор требуется насаждениям на всех стадиях жизненного цикла.

От дефицита бора страдают больше всего молодые листья. Нехватка этого микроэлемента приводит к замедленному развитию пыльцы, внутреннему некрозу стеблей.

Избыток бора тоже нежелателен, так как приводит к ожогам нижних листьев.

Никель

Представляет собой составной компонент уреазы, с его участием протекают реакции разложения мочевины. В насаждениях, которые обеспечены никелем в достаточном количестве, содержание мочевины ниже. Также никель активирует некоторые ферменты, участвует в транспорте азота, стабилизирует структуру рибосом. При недостаточном поступлении никеля замедляется рост растений, снижается объем биомассы. А при перенасыщении никелем угнетаются реакции фотосинтеза, появляются признаки хлороза.

Хлор

Является основным элементов водно-солевого обмена растений. Участвует в поглощении кислорода корневой системой, реакциях фотосинтеза, энергетическом обмене. Хлор уменьшает последствия заболевания грибком, борется с излишним поглощением нитратов.

При недостатке хлора корни вырастают короткими, но при этом густо разветвленными, а листья увядают. Капуста, испытавшая дефицит хлора, получается неароматной.

При этом и переизбыток хлора вреден. При нем листья становятся мельче и твердеют, на некоторых появляются пурпурные пятна. Стебель также грубеет. Чаще всего дефицит Cl проявляется наряду с недостатком N. Исправить ситуацию позволяет аммиачная селитра и каинит.

Кремний

Является своеобразным кирпичиком стенок клеток, а потому повышает выносливость насаждений перед заболеваниями, заморозками, загрязнениями, нехваткой воды. Микроэлемент влияет на обменные процессы с участие фосфора и азота, помогает снижать токсичность тяжелых металлов. Кремний стимулирует развитие корней, влияет на рост и развитие растений, способствует урожайности, повышает содержание сахара и витаминов в плодах. Визуально дефицит кремния не обнаружить, но его недостаток негативно скажется на сопротивляемости культур негативным факторам, развитости корневой системы, развитии цветов и плодов.

Питание для растений

Микро- и макроэлементы оказывают влияние друг на друга, в результате их биодоступность для флоры меняется. Переизбыток фосфора приводит к нехватке цинка и образованию фосфатов меди и железа – то есть недоступности этих металлов для растений. Переизбыток серы уменьшает усвояемость молибдена. Излишек марганца приводит к хлорозу, вызванного недостатком железа. Высокие концентрации меди приводят к нехватке железа. При дефиците B нарушается всасываемость кальция. И это только часть примеров!

Вот почему так важно для восполнения дефицита макро- и микроэлементов, использовать сбалансированные комплексы удобрений. Для различных сред существуют свои составы. Нельзя применять удобрение для почвы в гидропонике, ведь изначальные условия будут неодинаковы.

Почва – своеобразный буфер. В ней питательные вещества могут находиться до тех пор, пока не понадобятся растению. Почва сама регулирует уровень pH, тогда как в гидропонных системах показатели полностью зависят от человека и тех препаратов, которыми он насыщает питательный раствор.

При традиционном выращивании нельзя точно знать, сколько тех или иных микроэлементов содержится в земле, тогда как в гидропонике показатели pH и ЕС питательного раствора можно определить без труда – с помощью рН-метра и ЕС-метра. Выращивание в гидропонике более эффективно. Вместе с тем любой сбой здесь имеет более серьезные последствия для насаждений. Вот почему нужно выбирать удобрения внимательно.

Оптимальный комплекс макро- и микроэлементов, необходимых для питания растения, выращиваемого в земле, содержит комплект удобрений Bio-Grow + Bio-Bloom. Препарат ускоряет рост цветов и культур, увеличивает урожайность.

Для растений, выращиваемых методом гидропоники рекомендуем выбрать комплект удобрений Flora Duo Grow HW + Flora Duo Bloom производства Франция. Он имеет сбалансированный состав, который закрывает все потребности растений на протяжении всего жизненного цикла. Flora Duo Grow способствует ускоренному росту листьев и формированию сильных стеблей. Flora Duo Bloom содержит фосфор, который готовит насаждения к цветению и плодоношению.

Лекция «Роли макро- и микроэлементов в поддержании здоровья у детей с РАС» / Календарь событий / Благотворительный фонд Обыкновенное чудо

10 февраля, 2018

10 февраля 2018 года состоится лекция  доктора биологических наук, профессора НИИ Медицинской Генетики КУЧЕР ОКСАНЫ НИКОЛАЕВНЫ «Роли макро- и микроэлементов в поддержании здоровья  у детей с РАС»

Лекция пройдет с 12-14 ч. в Центре Семейной Медицины по адресу: г.Томск, ул.Киевская,15, конференц-зал

Макроэлементы — химические элементы, содержание которых исчисляется в организме человека граммами. К макроэлементам относят кальций, фосфор, магний, калий, хлор, железо и др. Потребность организма в минералах-макроэлементах велика. Микроэлементы – это цинк, медь, йод, фтор и прочие. Их количество в организме измеряется в микрограммах. Макро- и микроэлементы обеспечивают нормальную работу ВСЕХ ГЛАВНЫХ систем организма: иммунной, нервной, эндокринной, пищеварительной, сердечно — сосудистой, мышечной (участвуют в процессе сокращения мышц). Их нехватка или полное отсутствие могут привести как к серьезным заболеваниям, так и к гибели организма.В жизни человека, кроме жиров, белков, углеводов и витаминов, огромную роль играют химические элементы. Мы все знаем таблицу Менделеева. Так вот, в настоящее время обнаружено уже 70 химических элементов из этой таблицы, которые содержатся в тканях организма человека в различных количествах (макро- и микроэлементы).

Простой пример: ЦИНК — участвует в жировом, белковом и витаминном обмене, в процессах кроветворения. С недостатком цинка не только появляются белые включения в ногтевой пластинке, но и наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление, нарушается ответ против грибов и вирусов, дети отстают в развитии. А при избытке ЦИНКА начинается задержка роста и нарушение минерализации костей. ХРОМ – регулирует углеводный обмен и энергетические процесс. Его дефицит сопровождает ожирением, развитием сахарного диабета. Недостаток МЕДИ ведет к потере пигмента волос (то есть появлению ранней седины), ведет к задержке роста, развитию анемии, дерматозов, частичному облысению.

Это уже вторая лекция в рамках сотрудничества АУРЫ с Центром семейной медицины г.Томска.  Первая была проведена доктором медицинских наук, аллергологом-иммунологом Черевко Натальей Анатольевной (директор Центра семейной медицины, участник V Международной научно-практической конференции «Аутизм:вызовы и решения» в г.Москва) в декабре 2017 года на тему «Особенности реакций иммунной системы на пищевые продукты детей с РАС».

На лекции были рассмотрены иммунная система ребенка, микробиом человека как основа иммунитета человека, предполагаемые причины возникновения аутизма, современные проблемы нарушения адаптации к пищевым продуктам, проблемы оксидативного стресса. Было также отмечено, что пищевая толерантность может формироваться внутриутробно, поэтому исследования женщины перед беременностью должны включать в себя тесты, как минимум, на чувствительность к глиадину/глютену и лактазе. Истинная пищевая непереносимость более опасна, чем аллергия немедленного типа. Множество симптомов даже у обычных людей, такие как усталость, раздражительность, кожные проблемы, проблемы с весом, частые болезни, мышечные боли и мышечная слабость могут свидетельствовать о пищевой непереносимости.

У детей с РАС заболевания ЖКТ встречаются в 70% случаев, а также существуют доказательства нарушенной проницаемости кишечника в 43% случаев.  При исследовании пищевых непереносимостей у детей с аутизмом на первое место часто выходит кандида, глютен, казеин, дрожжи. Согласно исследованиям 2017 года, кишечный дисбиоз напрямую связан с психиатрическими расстройствами. Агрессия, самоагрессия, странное поведение, самостимуляция могут являться сигналом к походу в первую очередь к гастроэнтерологу, а не к психиатру. Первым пунктом программы по коррекции аутизма всегда должны стоять исследования ЖКТ, а также, по-возможности, исследование пищевой непереносимости. В Томске это исследование для детей с аутизмом бесплатно проводит Центр семейной медицины.

На лекции была представлена книга Татьяны Осиповой и Марины Розенштейн «Искусство исключения или иммунная диета без паники!», в которой собраны множество рецептов для тех, кто ведет здоровый образ жизни, не употребляя глютена, молока, сахара, дрожжей.

Вот примерный список исследований, которые рекомендовано сделать ребенку с РАС с точки зрения аллерголога-иммунолога:

• биохимия крови (билирубин, мочевина, мочевая кислота, лактат, пируват, АЛТ, АСТ, общий белок, щелочная фосфатаза)
• гормоны (ТТГ, Т3, Т4)
• инсулитн, гликированный гемоглобин, индекс инсулинорезистентности
• витамин Д
• ферритин, трансферритин
• кал на дисбактериоз биохимический метод определения кислот
• пищевая панель непереносимости/гиперчувствительности
• аллергопанель педиатрическая
• минералограмма волос
• иммунный статус
• генетический паспорт
• тест АТЕС

Пожалуй, сейчас мы впервые ощущаем столь мощную поддержку томских медиков в применении биомедицинского подхода в коррекции РАС.Множество родителей АУРЫ ни раз сталкивалось с тем, что врачи не видят связи между состоянием головного мозга и состоянием ЖКТ. Часто приходится доказывать врачам, что, несмотря на то, что нет подтвержденных научных данных о применении биомедицинского подхода, он работает, улучшает поведение, повышает обучаемость, контактность. Благодаря же ЦСМ в Томске стало возможным более научно подойти к диете, что, возможно, выведет коррекцию РАС на новый уровень. Поэтому можно уже сейчас говорить, что наш город является одним из самых передовых за Уралом в вопросах применения современных научных исследований оздоровляющего питания.

 

Урок 19. минеральные вещества, значение для людей — Технология — 6 класс

Технология, 6 класс

Урок 19. Минеральные вещества, значение для людей

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке

1. Классификация минеральных веществ и их содержание в пищевых продуктах.
2. Причины нарушения обмена веществ.
3. Роль минеральных веществ в жизни человека.

Тезаурус

Питание – процесс потребления и усвоения организмом питательных веществ, необходимых для роста, развития, поддержания жизнедеятельности и работоспособности.

Минеральные вещества – это вещества, которые обеспечивают работу нервной, сердечнососудистой, иммунной, пищеварительной и других систем. Они необходимы человеку для обеспечения нормальной жизнедеятельности.

Макроэлементы – химические вещества, потребность организма в которых от сотен миллиграммов до нескольких граммов.

Микроэлементы – это химические соединения, потребность которых чрезвычайно мала: она измеряется тысячными долями грамма (микрограммами). Ультрамикроэлементы содержатся в организме человека в очень малых количествах.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В.М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
2. Технология. Обслуживающий труд. 6 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений / О. А. Кожина, Е. Н. Кудакова, С. Э. Маркуцкая. – М.: Дрофа, 2014.
3. Основы кулинарии: Учебное пособие для учащихся 8 – 11 кл. сред. шк. – М: Просвещение, 1993.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

«Мы живём не для того, чтобы есть, а едим для того, чтобы жить» – Сократ.

Пища – это основной источник существования человека. В ней содержится около 600 химических веществ, более 90% которых обладают лечебными свойствами. Чтобы правильно использовать эти свойства пищевых продуктов, надо знать их химический состав, пищевую ценность, уметь правильно составлять рацион питания.

Пища должна покрывать энергетические затраты организма, но минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Почему?

Минеральные вещества поступают в организм в основном с пищевыми продуктами. Всего в теле человека активно усваивается более 60 химических элементов. Они отвечают за различные биологические функции, а их недостаток ведет к серьезным заболеваниям.

Элементы, т.е. минеральные вещества, встречающиеся в пищевых продуктах, можно разделить на три группу: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.

Минеральные вещества
Макроэлементы	Микроэлементы	Ультрамикроэлементы
фосфор (Р) кальций (Са) калий (К) натрий (Na) магний (Mg) сера (S)	фтор (F) кобальт (Со) железо (Fe) марганец (Мn) медь (Сu) цинк (Zn)	селен (Se) золото (Аu) свинец (РЬ) ртуть (Hg) радий (Ra)

Макроэлементы

Потребность человека в этих минеральных веществах достигает 100 мг в сутки и выше. Одним из важнейших минеральных веществ является кальций (Са). Основное значение кальция – его участие в формировании костей скелета, где он является главным структурным элементом (содержание кальция в костях достигает 99 % от общего его количества в организме. Одним из решающих факторов, обусловливающих хорошее усвоение кальция, в особенности у детей раннего возраста, является витамин D. Лучше всего кальций всасывается из молока и молочных продуктов. Содержится также кальций и в зеленом луке, петрушке, фасоли. Значительно меньше в яйцах, мясе, рыбе, овощах, фруктах, ягодах.

Калий поддерживает работу сердечной мышцы, участвует в передаче нервных импульсов. Избыток калия проявляется нарушениями сердечного ритма, депрессией, путанице сознания, покалыванием в конечностях. Дефицит калия негативно отражается на работе почек, ЖКТ, нервной системы. Содержится в семенах подсолнечника, картофеле, бананах, абрикосах.

Натрий регулирует водно – солевой обмен: задерживает воду в организме.

Избыточное потребление вызывает повышение давления крови, повреждение кровеносных сосудов, нарушение кислотно-щелочного баланса. Признаки дефицита: мышечные спазмы, головные боли, диарея. Содержится в соли, сыре, говяжьей печени, яйце, говядине, шпинате.

Фосфор важен для формирования костей и зубов. Влияет на активность гормона роста. Дефицит приводит к болям в костях, тревожности, нервозности, бессоннице, затрудненному дыханию, онемению кожи. Содержится в овсяных печеньях, сыре, индейке.

Магний поддерживает работу нервной системы, мышечных сокращений. Избыток вызывает сонливость. Дефицит ведет к мышечным судорогам, повышению АД, утомляемости, раздражительности, тревожности, депрессии, потливости. Содержится в семенах тыквы, миндале, чечевице, шпинате.

Микроэлементы

К микроэлементам принято относить компоненты, которых организму требуется меньше 100 мг/сутки. Нужны клеткам и тканям организма Fe, Mn, Cu, I, Zn, Co, Mo и еще около 10 элементов. В организме содержатся малые количества ионов микроэлементов, но они выполняют важные биологические функции.

Железо участвует в синтезе гемоглобина. При недостатке развивается железодефицитная анемия. Пища, богатая железом (мясо, яичные желтки, шпинат, овсянка), не всегда помогает в случае анемии. Такова физиология человека, особенности пищеварения в кишечнике. Решение проблемы – употребление аптечных препаратов железа.

Йод необходим для производства гормона щитовидной железы, здоровья кожи, для волос и ногтей. При избытке или недостатке йода страдают многие органы, нарушаются метаболические процессы. Содержится в морских водорослях, рыбе, моллюсках, молочных продуктах. В регионах, где в природных водах мало I, продают в супермаркетах йодированную соль. Другой метод восполнения дефицита – прием йодсодержащих пищевых добавок.

Бор предотвращает вымывание кальция из костей, улучшает память. При дефиците развиваются болезни суставов, снижается сопротивляемость бактериальным и грибковым инфекциям. Бора много в сухофруктах, бобовых, яблоках и помидорах.

Фтор участвует в построении костной и зубной ткани. При недостатке фтора развивается в первую очередь остеопороз, а также не заставят себя долго ждать кариес и обильная потеря волос. Содержится в морепродуктах.

Медь компонент ферментных систем. Участвует в метаболизме железа Медь содержится в рыбе, свекле, ракообразных, яичных желтках.

Недостаток или избыток в питании каких-нибудь минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, что приводит к развитию ряда заболеваний. К причинам нарушения обмена минеральных веществ, даже при их достаточном количестве в пище, относятся:

• Однообразный рацион и другие погрешности в питании.
• Загрязнение или слишком тщательное очищение питьевой воды.
• Недостаток содержания минеральных веществ в воде и земной коре в различных регионах Земли.
• Употребление алкоголя и лекарственных средств.
• Потеря минеральных компонентов при кровотечениях.
• Применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ (например, размораживание в горячей воде – мяса, рыбы; удаление отвара овощей и фруктов).

«Мал золотник, да дорог»

Содержание минеральных веществ в большинстве продуктов составляет лишь 1% от массы съедобной части.

Энергетической ценности они не представляют (в отличие от жиров, углеводов и белков). Однако без макро и микроэлементов невозможна жизнь человека.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Распределите элементы по группам.

Варианты ответа: кальций, железо, йод, магний, натрий, хлор, золото.

Макроэлементы	Микроэлементы	Ультрамикроэлементы

Правильный ответ:

Макроэлементы	Микроэлементы	Ультрамикроэлементы
Кальций Магний Натрий Хлор	Железо Йод	Золото

Задание 2. Выделите цветом правильные ответы. Причины нарушения обмена минеральных веществ:

Варианты ответов:

Рациональное питание.

Тщательное очищение питьевой воды.

Употребление лекарственных средств.

Размораживание продуктов на открытом воздухе.

Стрессы.

Правильный ответ:

Тщательное очищение питьевой воды.

Употребление лекарственных средств.

Стрессы.

13.42: Продукты питания и питательные вещества — Биология LibreTexts

Действительно ли они полезны для вас?

Свежие фрукты и овощи. Любимица каждого ребенка. Особенно овощи. Когда мама говорит вам «ешьте овощи», для этого есть причина. Да, они действительно полезны для вас.

Еда и питательные вещества

Слышали ли вы когда-нибудь поговорку «Ты то, что ты ешь»? Это не просто поговорка. Это правда. То, что вы едите, играет важную роль в вашем здоровье.Употребление разнообразных правильных продуктов способствует хорошему здоровью и дает энергию для роста и активности. Это потому, что здоровая пища богата питательными веществами. Питательные вещества — это вещества, необходимые организму для получения энергии, строительных материалов и контроля процессов в организме. Существует шесть основных классов питательных веществ: углеводы, белки, липиды, вода, витамины и минералы. Эти шесть классов подразделяются на макроэлементы или микроэлементы в зависимости от того, сколько из них нужно организму.

Макронутриенты

Питательные вещества, которые необходимы организму в относительно больших количествах, называются макроэлементами . В их состав входят углеводы, белки, липиды и вода. Все макроэлементы, кроме воды, могут использоваться организмом для получения энергии. (Энергия в пище измеряется единицей, называемой калорий, .) Точное количество каждого макроэлемента, необходимое человеку, зависит от многих факторов, включая пол и возраст. Рекомендуемое дневное потребление трех макроэлементов подростками показано в таблице ниже.В зависимости от вашего пола и возраста, сколько граммов белков вы должны съедать каждый день?

Пол / возраст	Углеводы (г / день)	Белки (г / день)	Вода (л / день) (включая воду в пище)
Мужчины 9–13 лет	130	34	2,4
Мужчины 14-18 лет	130	52	3,3
Женщины 9-13 лет	130	34	2.1
Женщины 14-18 лет	130	46	2,3

• Углеводы включают сахара, крахмалы и клетчатку. Сахар и крахмал используются организмом для получения энергии. Один грамм углеводов обеспечивает 4 калории энергии. Клетчатка, содержащаяся в растительной пище, не переваривается, но необходима для хорошего здоровья. Простые углеводы — это небольшие углеводы, которые содержатся в таких продуктах, как фрукты и молоко. Эти углеводы включают лактозу, фруктозу и глюкозу.Сложные углеводы — это гораздо более крупные молекулы. Крахмал, который представляет собой сложный углевод, содержащийся в овощах и зерновых, состоит из тысяч единиц глюкозы, связанных вместе.
• Пищевые белков расщепляются во время пищеварения, чтобы обеспечить аминокислоты, необходимые для синтеза белка. Любые дополнительные белки в рационе, которые не нужны для этой цели, используются для получения энергии или сохраняются в виде жира. Один грамм белков обеспечивает 4 калории энергии. Употребление в пищу белка обеспечивает клетки аминокислотами для выработки собственных антител, мышечных волокон и ферментов (а также многих других типов белков).
• Липиды обеспечивают организм энергией и выполняют другие жизненно важные функции, такие как защита нейронов и обеспечение мембран, окружающих все клетки. Один грамм липидов обеспечивает 9 калорий энергии. Для хорошего здоровья нужно есть небольшое количество липидов. Однако большие количества могут быть вредными, особенно если они содержат насыщенные жирные кислоты из продуктов животного происхождения.
• Вода необходима для жизни, потому что в ней протекают биохимические реакции. Большинство людей могут прожить без воды всего несколько дней.

Микроэлементы

Питательные вещества, которые необходимы организму в относительно небольших количествах, называются микронутриентами . В их состав входят витамины и минералы. Витамины — это органические соединения, которые необходимы организму для правильного функционирования. Некоторые витамины описаны в Таблице ниже. Витамины играют важную роль в поддержании хорошего здоровья, начиная от поддержания хорошего зрения и заканчивая свертыванием крови. Витамин B12 вырабатывается бактериями толстого кишечника. Витамин D синтезируется кожей при воздействии ультрафиолета.Большинство других витаминов необходимо получать из продуктов, перечисленных в таблице ниже.

Витамин	Функция	Хорошие источники пищи
A	хорошее зрение	морковь, шпинат
B12	нормальная нервная функция	мясо, молоко
C	создание соединительной ткани	апельсины, красный перец
D	здоровые кости и зубы	лосось, яйца
E	нормальные клеточные мембраны	растительные масла, орехи
K	свертывание крови	шпинат, соя

Минералы — это химические элементы, которые необходимы для процессов в организме.Они включают кальций, который помогает формировать крепкие кости и зубы, и калий, который необходим для нормальной работы нервов и мышц. Хорошие источники минералов включают листовые, зеленые овощи, цельнозерновые продукты, молоко и мясо.

Витамины и минералы не дают энергии, но они по-прежнему необходимы для хорошего здоровья. Необходимые количества обычно можно удовлетворить при сбалансированном питании. Однако людям, которые не едят достаточное количество правильных продуктов, могут потребоваться витаминные или минеральные добавки.

Макронутриенты — Science Learning Hub

Питательные вещества — это вещества, необходимые для роста, обеспечения энергией и других функций организма.Макроэлементы — это те питательные вещества, которые требуются в больших количествах и обеспечивают энергию, необходимую для поддержания функций организма и выполнения повседневной деятельности. Есть 3 макроэлемента — углеводы, белки и жиры.

Макроэлементы дают нам энергию

Хотя каждый из этих макроэлементов обеспечивает энергию, необходимую для выполнения функций организма, количество энергии, которое дает каждый из них, варьируется.

Углеводы и белки обеспечивают 17 кДж / г каждый, тогда как жиры обеспечивают 37 кДж / г.1 килоджоуль (кДж) = 1000 джоулей.

4,2 джоуля — это энергия, необходимая для повышения температуры 1 г воды на 1 ° C.

Исследования в области питания показывают, что относительная доля энергетических продуктов в рационе может увеличить или уменьшить вероятность таких проблем, как сердечные заболевания. Предлагается баланс питательных веществ, дающих энергию.

Например, если потребность активного подростка в энергии составляет около 12 000 кДж в день, потребление для энергетических целей около 388 г углеводов вместе с некоторым количеством белков (110 г) и жиров (97 г) будет соответствовать этой потребности.Эти значения соответствуют примерно 55% необходимой энергии из углеводов, 30% из жиров и 15% из белков.

Зачем нужны углеводы?

Углеводы в форме крахмала и сахаров являются макроэлементами, которые необходимы в наибольших количествах. При употреблении в пищу и расщеплении углеводы являются основным источником энергии для нашей повседневной деятельности. Рекомендуется, чтобы углеводы обеспечивали 45–65% нашей общей дневной потребности в энергии.

Часть потребляемых нами углеводов превращается в крахмал, известный как гликоген, который накапливается в печени и мышцах для дальнейшего использования в качестве источника энергии.

Не все углеводы, содержащиеся в пище, легко усваиваются. Например, целлюлоза — это неперевариваемый углевод, присутствующий во фруктах и ​​овощах. Хотя этот тип углеводов не может быть использован в качестве источника энергии, он играет очень важную роль в поддержании здоровья толстой кишки и способствует удалению отходов организма. Его часто называют «диетическая клетчатка

». Зачем нам нужны белки?

Белки, которые мы потребляем с пищей, расщепляются в кишечнике до аминокислот.Затем организм может использовать эти аминокислоты тремя основными способами:

• В качестве «строительных блоков» для производства «новых» белков, необходимых для роста и восстановления тканей, выработки необходимых гормонов и ферментов и поддержки иммунной функции.
• Как источник энергии.
• В качестве исходного сырья при производстве других соединений, необходимых организму.

Все белки в организме состоят из 20 различных аминокислот. Восемь из этих аминокислот описаны как «незаменимые», что означает, что пища, которую мы едим, должна содержать белки, способные их снабжать.Другие аминокислоты могут синтезироваться печенью, если они не поступают в организм с пищей.

Белок животного происхождения, содержащийся в пище, содержит все необходимые незаменимые аминокислоты, тогда как растительный белок — нет. Однако, употребляя в пищу различные растительные источники, можно получить незаменимые аминокислоты.

Зачем нужны жиры?

Хотя жиры имеют плохую репутацию в отношении сердечных заболеваний и увеличения веса, некоторые жиры в рационе необходимы для здоровья и благополучия.

Рекомендуется, чтобы 20–35% нашей суточной потребности в энергии удовлетворялось за счет потребления жиров и масел. Помимо снабжения энергией, жиры необходимы для того, чтобы:

• поставлять жирные кислоты, которые необходимы организму, но не могут производить (например, омега-3).
• помогают усваивать жирорастворимые витамины A, D, E и K, а также каротиноиды
• придают продуктам вкус и текстуру.

Пищевые жиры бывают трех основных типов:

• Насыщенные жиры — содержатся в таких продуктах, как мясо, масло и сливки (животные источники).
• Ненасыщенные жиры — содержатся в таких продуктах, как оливковое масло, авокадо, орехи и масло канолы (растительные источники).
• Трансжиры — содержатся в коммерческой выпечке, закусках, фаст-фудах и некоторых маргаринах.

Было показано, что замена насыщенных жиров и трансжиров в рационе ненасыщенными жирами снижает риск развития сердечных заболеваний.

Природа науки

За последние 50 лет рекомендации исследователей питания относительно сбалансированного потребления углеводов, белков и жиров изменились.Это подчеркивает природу науки «процесс обратной связи». Если новые данные, полученные в результате исследований, указывают на необходимость внесения изменений в рекомендацию, это в конечном итоге и происходит.

Полезные ссылки

Слушайте этот подкаст RNZ для получения дополнительной информации о макроэлементах и ​​диете.

Узнайте об углеводах, белках и жирах

Автор: Джилл Вайзенбергер, MS, RD, CDE, CHWC, FAND

Последнее обновление: 25 фев 2020 г.

Обзор

Углеводы, жиры и белки являются макроэлементами.Они необходимы нам в относительно больших количествах для нормального функционирования и хорошего здоровья. Это также питательные вещества, дающие энергию, а это означает, что эти питательные вещества обеспечивают калории.

Наконец, если вы хотите больше узнать о себе и о том, как лучше всего достичь своих целей в области питания и фитнеса, мы рекомендуем вам ознакомиться со следующими руководствами и ресурсами по домашнему тестированию здоровья:

Углеводы

Углеводы

Каждые несколько лет углеводы осуждаются как враги общества номер один и обвиняются в том, что они являются первопричиной ожирения, диабета, сердечных заболеваний и многого другого.Сторонники углеводов избегают йогурта и фруктов и предпочитают чизбургеры без булочек. Вместо фасоли едят бекон. Они обедают пиццей и выбрасывают корочки в мусор. Они настолько яростно избегают углеводов и изливают список своих зол, что могут заставить вас опасаться своей еды. Будьте уверены, вы можете и должны есть углеводы. Фактически, большая часть мира полагается на углеводы как на основной источник энергии. Например, рис является основным продуктом питания в Юго-Восточной Азии. Картофель, богатый углеводами, был настолько важен для народа Ирландии, что, когда в середине 1800-х годов эпидемия опустошила урожай картофеля, большая часть населения была уничтожена.

Что такое углеводы?

Основная структура углеводов — молекула сахара, и они классифицируются по тому, сколько молекул сахара они содержат.

Простые углеводы , обычно называемые сахарами, естественным образом присутствуют во фруктах, молоке и других необработанных продуктах. Растительные углеводы можно переработать в столовый сахар и сиропы, которые затем добавляют в такие продукты, как газированные напитки, десерты, сладкие йогурты и многое другое. Простые углеводы могут быть отдельными молекулами сахара, называемыми моносахаридами, или двумя моносахаридами, соединенными вместе, называемыми дисахаридами.Глюкоза, моносахарид, является самой распространенной молекулой сахара и является предпочтительным источником энергии для мозга. Он входит в состав всех дисахаридов и единственный компонент полисахаридов. Фруктоза — еще один распространенный моносахарид. Два распространенных дисахарида в пище — это сахароза, обычный столовый сахар и лактоза, источник частых газов и вздутия живота, которые у некоторых возникают при употреблении молока. Сложные углеводы — это любые углеводы, содержащие более двух молекул сахара. Короткие цепи называются олигосахаридами.Цепочки из более чем десяти связанных вместе моносахаридов называются полисахаридами. Они могут состоять из сотен и даже тысяч молекул глюкозы. Связь между молекулами глюкозы делает их усвояемыми (крахмал) или неперевариваемыми (клетчатка). Полисахариды включают следующее.

• Крахмал представляет собой серию длинных цепочек связанных молекул глюкозы. Это форма хранения глюкозы в зернах, клубнях и бобовых, которая используется во время роста и размножения растений.
• Волокно также представляет собой длинные цепи молекул глюкозы, но они связаны так, что мы не можем переварить.
• Гликоген — это форма хранения глюкозы в организме человека и других животных. Это не диетический источник углеводов, потому что он быстро расщепляется после убоя животного.

Углеводы в организме

Будь то тесто-рогалик, сладкая кола или богатое клетчаткой яблоко, основная задача углеводов — обеспечить ваше тело энергией. Углеводы из каждого из этих и других источников дают вам 4 ккал / грамм.

• Углеводы — это топливо. Глюкоза является основным топливом для большинства ваших клеток и предпочтительной энергией для мозга и нервной системы, красных кровяных телец, плаценты и плода. Как только глюкоза попадает в клетку, серия метаболических реакций превращает ее в углекислый газ, воду и АТФ (аденозинтрифосфат), энергетическую валюту клетки. Если у вас больше доступной глюкозы, чем требуется вашему организму для получения энергии, вы будете накапливать глюкозу в виде гликогена (гликогенез) в печени и скелетных мышцах. Когда уровень глюкозы в крови падает, как это происходит во время сна или голодания, печень расщепляет гликоген (гликогенолиз) и выделяет глюкозу в кровь.Мышечный гликоген подпитывает вашу активность. Организм может хранить только ограниченное количество глюкозы, поэтому, когда запасы гликогена заполнены, лишняя глюкоза откладывается в виде жира и может использоваться в качестве энергии при необходимости.
• Запасной белок углеводов. Если вы не едите длительное время или просто потребляете слишком мало углеводов, ваши запасы гликогена быстро истощатся. Ваше тело будет получать белок из вашего рациона (если таковой имеется), скелетных мышц и органов и преобразовывать его аминокислоты в глюкозу (глюконеогенез) для получения энергии и поддержания нормального уровня глюкозы в крови.Это может вызвать потерю мышечной массы, проблемы с иммунитетом и другие функции белков в организме. Вот насколько важно поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови для питания частей вашего тела и мозга.
• Углеводы предотвращают кетоз. Даже когда жир используется в качестве топлива, клеткам требуется немного углеводов, чтобы полностью его расщепить. В противном случае печень производит кетоновые тела, которые в конечном итоге могут достигать небезопасного уровня в крови, вызывая состояние, называемое кетозом. Если вы когда-нибудь замечали запах ацетона или жидкости для снятия лака при дыхании человека, сидящего на низкоуглеводной диете, вы чувствовали запах кетоза.Кетоз также может привести к чрезмерной кислотности крови и обезвоживанию организма.

Углеводы в рационе

Углеводы, белки и жиры являются макроэлементами, то есть организму они необходимы в относительно больших количествах для нормального функционирования. Рекомендуемая диета (RDA) углеводов для детей и взрослых составляет 130 граммов и основана на среднем минимальном количестве глюкозы, потребляемой мозгом. ^{Допустимый диапазон распределения макроэлементов (AMDR) для углеводов составляет 45-65%.Если, например, вы съедаете 1600 ккал в день, допустимое потребление углеводов колеблется от 180 до 260 граммов.}

Большинство взрослых американцев потребляют около половины калорий в виде углеводов. Это подпадает под AMDR, но, к сожалению, большинство американцев не выбирают продукты, содержащие углеводы, с умом. Многие люди называют сложные углеводы хорошими, а сахара — плохими, но история с углеводами намного сложнее. Оба типа производят глюкозу в результате пищеварения или метаболизма; оба работают для поддержания уровня глюкозы в крови; оба содержат одинаковое количество калорий; и оба защищают ваше тело от распада белка и кетоза.Плотность питательных веществ в наших продуктах гораздо важнее. Например, свежая вишня содержит много сахара, а соленые крекеры — только сложные углеводы. Мало кто поспорит с тем, что крекеры с высокой степенью переработки более питательны, чем свежая вишня.

Добавленный сахар

американцев едят только 42% рекомендованного количества фруктов и 59% рекомендуемого количества овощей. Мы едим только 15% рекомендуемых порций цельного зерна, но 200% рекомендуемой порции очищенных зерен. ^{американцев чрезмерно потребляют добавленный сахар, который составляет 16% от общего количества калорий в американском рационе. Почти 60% добавленных сахаров поступает из газированных напитков, энергетических напитков, спортивных напитков, фруктовых напитков и десертов на основе злаков, таких как пирожные, печенье и пирожные. Проблема с добавленным сахаром заключается в том, что он не упакован с таким количеством питательных веществ, как фрукт и стакан молока. По этой причине многие называют их пустыми калориями.}

Гликемический индекс

Иногда люди смотрят на гликемический индекс (ГИ), чтобы оценить полезность продуктов, богатых углеводами, но это слишком упрощает правильное питание.GI ранжирует продукты, содержащие углеводы, от 0 до 100. Этот балл указывает на повышение уровня глюкозы в крови от одного продукта, содержащего 50 граммов углеводов, по сравнению с 50 граммами чистой глюкозы, у которого показатель GI равен 100. Продукты, которые медленно перевариваются. и всасываемые, как яблоки и некоторые злаки с отрубями, попадают в кровоток и имеют низкие показатели ГИ. Продукты с высоким ГИ, такие как белый хлеб и кукурузные хлопья, быстро перевариваются и усваиваются, наполняя кровь глюкозой. Исследования относительно GI неоднозначны; некоторые исследования показывают, что диеты, основанные на продуктах с низким ГИ, связаны с более низким риском диабета, ожирения и сердечных заболеваний, но другие исследования не показывают такой связи.

Многие факторы влияют на показатель GI продукта, в том числе:

• Степень спелости фрукта (чем спелее плод, тем выше оценка)
• Объем и тип обработки, которой подвергся пищевой продукт
• Едят ли еду сырой или приготовленной
• Наличие жира, уксуса или других кислот

Все эти факторы усложняют полезность GI. Кроме того, многие высококалорийные продукты с низким содержанием питательных веществ, такие как шоколадные батончики и мороженое, имеют желаемые показатели GI, в то время как более питательные продукты, такие как финики и печеный картофель, имеют высокие баллы.Важно понимать, что полезность пищи во многом зависит от плотности ее питательных веществ, а не от типа углеводов или показателя GI.

Сторонники низкоуглеводных диет возмущены RDA и AMDR за углеводы. «Эксперты по питанию пытаются нас убить», — спорят они и заявляют, что углеводы сделали нас полными. Однако исследования подтверждают, что диеты с широким диапазоном пропорций макроэлементов способствуют поддержанию здорового веса, позволяют похудеть и предотвратить его восстановление.Решающим фактором является долгосрочное снижение калорийности рациона.

Потребность в волокне

Если бы мы избегали всех углеводов или строго ограничивали бы их, мы не смогли бы удовлетворить наши потребности в клетчатке или получить достаточное количество фитохимических веществ, природных соединений, которые защищают растения от инфекций, а нас — от хронических болезней. Оттенки, ароматы и вкусы растения предполагают, что оно содержит фитохимические вещества. Ученые узнали о тысячах из них с такими названиями, как ликопин, лютеин и индол-3-карбинол.Среди прочего, фитохимические вещества стимулируют иммунную систему, замедляют скорость роста раковых клеток и предотвращают повреждение ДНК.

Все продукты, богатые натуральной клетчаткой, также богаты углеводами. Рекомендуемое потребление клетчатки составляет 38 граммов в день для мужчин и 25 граммов в день для женщин. Однако обычного потребления клетчатки среди американцев крайне не хватает — всего 15 граммов в день. Пищевая клетчатка, наиболее известная своей ролью в поддержании регулярности кишечника, может похвастаться чем-то еще.Люди с высоким потреблением клетчатки, по-видимому, имеют более низкий риск ишемической болезни сердца, инсульта, гипертонии, диабета и ожирения. ^{Продукты, богатые клетчаткой, защищают от колоректального рака , а увеличение потребления клетчатки улучшает гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь и геморрой. Некоторые волокна также снижают уровень холестерина и глюкозы в крови. Кроме того, клетчатка является пищей для нормальных (здоровых) бактерий, которые обитают в кишечнике и обеспечивают питательные вещества и другие преимущества для здоровья. Чтобы увеличить потребление клетчатки, часто ешьте фрукты, овощи, цельнозерновые и бобы.}

Содержание клетчатки в избранных продуктах

• Фасоль (темно-синяя, пегая, черная, лимская и т. Д.), 1/2 стакана: 6,2 — 9,6 г
• Каша из 100% отрубей, 1/3 стакана: 9,1 г
• Груша, средняя: 5,5 г
• Английский маффин из цельной пшеницы, 1: 4,4 г
• Малина, 1/2 стакана: 4,0 г
• Сладкий картофель с кожурой, средний: 3,8 г
• Яблоко с кожурой, 1 среднее: 3,6 г
• Апельсин, средний: 3,1 г
• Картофель с кожурой, 1 средний: 3,0 г
• Брокколи, приготовленная, 1/2 стакана: 2.6 — 2,8 г

Источник: Диетические рекомендации для американцев, 2011 г. (Приложение 13)

Углеводы — важные источники энергии для нескольких систем организма. Питайте свое тело и защищайте себя от хронических заболеваний, получая большую часть углеводов из фруктов, цельнозерновых, бобовых, молока и йогурта. Ограничьте добавление сахара и сильно переработанных зерен.

Белки

Понимание белков

Что на ужин? В U.S, на этот вопрос обычно отвечают с каким-то видом мяса, например, жареным в горшочке, курицей, лососем или мясным рулетом. Мясо, поскольку оно богато белком, обычно занимает центральное место в трапезе, а овощи и зерно часто остаются в тени. Это может создать впечатление, что еда неполна без мяса и что нам нужно много мяса или белка для хорошего здоровья. По правде говоря, большинство американцев едят намного больше белка, чем требуется их организму. И даже если вы решите совсем отказаться от мяса, вы все равно сможете удовлетворить свои потребности в белке.

Белки в организме

Подобно углеводам и липидам, белки являются одним из макроэлементов. Хотя белок обеспечивает ваше тело 4 килокалориями на грамм, его основная роль — не дать вам энергии. Скорее всего, там происходит слишком много других вещей. Фактически, ваше тело содержит тысячи различных белков, каждый из которых выполняет уникальную функцию. Их строительные блоки представляют собой азотсодержащие молекулы, называемые аминокислотами . Если в ваших клетках есть все 20 аминокислот в достаточном количестве, вы можете производить бесконечное количество белков.Девять из этих 20 аминокислот являются незаменимыми, а это значит, что вы должны получать их с пищей.

• Некоторые белки являются ферментами. Ферменты ускоряют химические процессы, такие как переваривание углеводов или синтез холестерина в печени. Они настолько увеличивают скорость химических реакций, что их отсутствие из-за генетического дефекта может иметь катастрофические последствия.
• Некоторые белки являются гормонами. Гормоны — это химические вещества, которые вырабатываются в одной части тела и передают сообщения в другой орган или часть тела.Например, и глюкагон, и инсулин — это гормоны, которые вырабатываются в поджелудочной железе и путешествуют по всему телу, регулируя уровень глюкозы в крови.
• Некоторые белки обеспечивают структуру. Белок коллаген придает структуру костям, зубам и коже. Волосы и ногти зависят от кератина.
• Некоторые белки являются антителами. Без достаточного количества белка ваша иммунная система не сможет должным образом защитить вас от бактерий, вирусов и других захватчиков. Антитела — это белки крови, которые атакуют и нейтрализуют этих захватчиков.
• Белки поддерживают баланс жидкости. Жидкость присутствует во многих частях вашего тела. Он находится внутри клеток (внутриклеточная жидкость), в крови (внутрисосудистая жидкость) и между клетками (межклеточная жидкость). Между этими пространствами также текут жидкости. Их баланс поддерживают белки и минералы. Белки слишком велики, чтобы беспрепятственно проходить через мембраны, разделяющие отделения, но поскольку белки притягивают воду, они действуют для поддержания надлежащего баланса жидкости.Если потребление белка слишком мало для поддержания нормального уровня белка в крови, жидкость будет просачиваться в окружающие ткани и вызывать отек, называемый отеком.
• Белки переносят питательные вещества и другие соединения. Некоторые белки находятся внутри клеточных мембран, перекачивая соединения внутрь и из клетки. Другие присоединяются к питательным веществам или другим молекулам, чтобы транспортировать их в отдаленные части тела. Гемоглобин, переносящий кислород, является одним из таких белков.
• Белки поддерживают кислотно-щелочной баланс. Слишком кислая или слишком щелочная кровь убьет вас. К счастью, организм очень жестко регулирует кислотно-щелочной баланс. Один механизм использует белки в качестве буферов. Белки имеют отрицательные заряды, которые собирают положительно заряженные ионы водорода в слишком кислых условиях. Ионы водорода могут выделяться, когда кровь слишком щелочная. Чтобы проиллюстрировать ужасные последствия кислотно-щелочного дисбаланса, подумайте о том, что происходит с белками в слишком кислой или щелочной среде. Они денатурируются, что меняет их форму и делает их бесполезными.Например, гемоглобин не сможет переносить кислород по вашему телу.
• Белок — резервный источник энергии. С таким большим количеством рабочих мест вы можете понять, почему белок не используется в качестве основного источника энергии. Но вместо того, чтобы позволить вашему мозгу обходиться без глюкозы во время голодания или низкого потребления углеводов, организм жертвует белком из ваших мышц и других тканей или берет его из рациона (если таковой имеется), чтобы производить новую глюкозу из аминокислот в организме. процесс, называемый глюконеогенезом.

Белки в рационе

Бодибилдеры пьют протеиновые коктейли на завтрак и после тренировки. Люди, сидящие на диете, которым некогда останавливаться на обед, берут протеиновые батончики. Необходимы ли эти стратегии для оптимального наращивания силы и потери веса? Возможно нет.

Белки в организме постоянно расщепляются и повторно синтезируются. Наш организм повторно использует большую часть высвободившихся аминокислот, но небольшая часть теряется и должна быть восполнена в рационе. Потребность в белке отражает потерю количества аминокислот плюс любые повышенные потребности в результате роста или болезни.Рекомендуемая доза белка (RDA) для взрослых составляет 0,8 г / кг массы тела. Из-за быстрого роста младенцы имеют самую высокую суточную норму белка — 1,5 г / кг массы тела. RDA постепенно снижается до достижения зрелого возраста. Он снова увеличивается во время беременности и кормления грудью до уровня 1,1 г / кг. Рекомендуемая суточная норма для взрослого с весом 140 фунтов (63,6 кг) — это всего лишь 51 грамм протеина, количество, которое многие из нас потребляют до полудня.

Физическая активность

RDA остается неизменной независимо от уровня физической активности.Однако есть некоторые данные, свидетельствующие о том, что как у выносливых, так и у силовых спортсменов потребность в белке выше, чем у неактивных людей. Спортсменам на выносливость может потребоваться до 1,4 г / кг, а силовым атлетам — до 1,7 г / кг. ^{Бодибилдеру с весом 200 фунтов (90,9 кг) может потребоваться до 155 граммов протеина.}

Возраст

Допустимый диапазон распределения макроэлементов (AMDR) для белка для мужчин и женщин в возрасте 19 лет и старше составляет 10-35% от общего количества калорий.Для детей в возрасте 4 лет и старше он составляет 10–30%, а для детей младшего возраста — 5–20%. Для взрослого, потребляющего 1600 ккал в день, допустимое потребление белка колеблется от 40 до 140 граммов в день, и это количество легко достижимо. Возьмем, к примеру, 200-фунтового культуриста, потребности которого в белке составляют примерно 155 граммов в день. При потребности в энергии примерно 4500 ккал в день, его потребности в белке составляют лишь 14% от его общего количества калорий, что вполне соответствует AMDR. Однако его потребности в энергии настолько велики, что его диета требует тщательного планирования.Если ему нужны специально разработанные продукты, такие как батончики и коктейли, скорее всего, это будет удовлетворять его энергетические потребности, а не потребности в белке.

Пожилые люди нуждаются в особом внимании. Хотя RDA для пожилых людей остается такой же, как и для молодых людей, некоторые исследования показывают, что их потребности могут составлять 1,2 грамма / кг веса тела, чтобы предотвратить общую потерю мышечной массы и остеопороз, которые возникают вместе со старением. ^{Хотя для этого не требуется, чтобы пожилые люди съедали большие порции пищи, у них часто плохой аппетит и проблемы с зубами, которые затрудняют жевание.Чтобы помочь им удовлетворить свои потребности в питании, может потребоваться немного творчества и настойчивости.}

Вегетарианские диеты

Люди становятся вегетарианцами по разным причинам, включая религиозные убеждения, проблемы со здоровьем и заботу о животных или окружающей среде. Часто: «Как мне получить белок?» — это первый вопрос, который задают, когда люди обсуждают свой выбор вегетарианства. Да, в типичной американской диете большая часть нашего белка поступает из продуктов животного происхождения. Однако можно удовлетворить все потребности в белке, соблюдая вегетарианскую диету.Вы даже можете съесть достаточное количество белка на тщательно спланированной веганской диете — диете, исключающей все продукты животного происхождения, включая яйца и молочные продукты.

Когда вы думаете о белке, как и большинство людей, вы, вероятно, думаете о говядине, курице, индейке, рыбе и молочных продуктах. Также на ум могут прийти бобы и орехи. Большинство продуктов содержат хотя бы немного белка, поэтому, придерживаясь разнообразной диеты, вегетарианцы и веганы могут есть весь необходимый им белок без специальных добавок.

Этот список показывает количество белка, содержащегося в обычных продуктах питания, которые могут быть включены в ваш рацион.

Примерное содержание белка в избранных продуктах

• Птица, говядина, рыба, 4 унции: 28 г
• Брокколи, 1 чашка приготовленной: 6 г
• Молоко, 8 жидких унций: 8 г
• Арахисовое масло, 2 столовые ложки: 8 г
• Фасоль, 1 стакан: 13 г
• Цельнозерновой хлеб, 1 ломтик: 4 г

Полный белок включает все незаменимые аминокислоты. Полноценные белки включают все животные белки и сою. В неполных белках не хватает одной или нескольких незаменимых аминокислот.Бобы, орехи, злаки и овощи — это неполноценные белки. Ранее зарегистрированные диетологи и врачи советовали вегетарианцам сочетать в одном приеме пищи продукты, содержащие неполноценные белки, чтобы обеспечить организм всеми необходимыми аминокислотами за один раз. Сегодня мы знаем, что в этом нет необходимости. Ваше тело сочетает в себе дополнительные или неполные белки, которые потребляются в один и тот же день.

Если вы едите разнообразную пищу, вы будете удовлетворять свои потребности в белке. Спортсмены-любители редко нуждаются в протеиновых добавках.Профессиональные спортсмены должны проконсультироваться с зарегистрированным диетологом (RD), который также является сертифицированным специалистом по спортивной диетологии (CSSD). Если вы вегетарианец или веган, будет разумно обратиться к зарегистрированному диетологу для тщательного планирования вашей диеты, чтобы удовлетворить не только ваши потребности в белке, но и в других питательных веществах.

Жиры

Понимание жиров

Все началось в 80-х. Врачи, диетологи и представители общественного здравоохранения посоветовали нам перестать есть столько жиров. По их словам, сократите количество жира, чтобы похудеть и избавиться от болезней сердца и других болезней.Американцы прислушались, но это не улучшило наш выбор еды. Скорее, нас соблазнили этикетки продуктов с низким содержанием жира, и мы сделали крендели и обезжиренные десерты с высоким содержанием сахара в качестве основных продуктов питания. Сегодня мы знаем, что нужно сосредоточиться на качестве жира, а не просто на его количестве.

Жиры в организме

Скажите НЕТ диетам с очень низким содержанием жиров. Почему? Многие люди находят их ограничивающими, скучными, безвкусными, и их трудно придерживаться. А поскольку жиры имеют тенденцию замедлять пищеварение, многие люди, сидящие на низкожирной диете, борются с голодом весь день или едят в таком количестве нежирные продукты, что их калорийность слишком велика для потери веса.

Диетический жир играет важную роль в организме. Каждый грамм жира, будь то ложка арахисового масла или кусок сливочного масла, обеспечивает 9 ккал. Такая калорийность очень важна при недостатке пищи и важна для тех, кто не может потреблять большое количество пищи. Пожилые, больные и люди с очень плохим аппетитом получают пользу от продуктов с высоким содержанием жиров. Поскольку их крошечные животики не вмещают большие объемы, маленьким детям тоже нужен жир, чтобы обеспечивать достаточное количество калорий для роста.

• Жиры — это запас энергии. Ваше тело может хранить лишь небольшое количество глюкозы в виде гликогена для получения энергии, но вы можете откладывать неограниченное количество энергии в виде жировой ткани. Это проблема в нашем мире лишних калорий, но она была необходима в прежние времена, когда еды было мало. Вы будете использовать эту накопленную энергию во время сна, в периоды низкого потребления энергии и во время физической активности.
• Жиры содержат незаменимые жирные кислоты (EFA). Жирные кислоты химически различаются длиной углеродных цепей, степенью насыщения (сколько атомов водорода связано с углеродом) и расположением двойных связей углерод-углерод.Это важные различия, которые наделяют каждую жирную кислоту уникальными функциями. Наши тела — это удивительные машины, способные производить большую часть необходимых жирных кислот. Однако есть две жирные кислоты, которые он вообще не может производить. Их называют LA (линолевая кислота) и ALA (альфа-линоленовая кислота). Это делает LA и ALA «незаменимыми», то есть они должны поступать с пищей. В организме жирные кислоты являются важными составляющими клеточных мембран и превращаются в химические регуляторы, влияющие на воспаление, свертывание крови, расширение кровеносных сосудов и многое другое.Клинические недостатки встречаются редко. Дефицит LA обычно наблюдается у людей с серьезными проблемами мальабсорбции. Его симптомы — плохой рост у детей, снижение иммунной функции и сухая чешуйчатая сыпь. В немногих случаях дефицита АЛК, о которых известно врачам и исследователям, симптомами были проблемы со зрением и нервные аномалии.
• Жиры содержат жирорастворимые питательные вещества. Пищевые жиры растворяют и переносят жирорастворимые питательные вещества, такие как некоторые витамины, а также фитохимические вещества, борющиеся с болезнями, такие как каротиноиды, альфа- и бета-каротин и ликопин.Чтобы проиллюстрировать это, исследователи смогли обнаружить лишь незначительное количество абсорбированных каротиноидов в крови людей, которые ели салат с обезжиренной заправкой для салатов. При использовании заправки с пониженным содержанием жира участники исследования усваивали некоторое количество каротиноидов, но при заправке с полным содержанием жира они усваивали даже больше.
• Жиры улучшают текстуру и вкус пищевых продуктов. Вы уже знаете, что жир делает пищу приятной на вкус. Отчасти это связано с тем, что жиры растворяют ароматные, летучие химические вещества.Они также придают богатую кремовую текстуру, придавая еде приятное ощущение во рту. Представьте себе текстуру обезжиренного шоколада. Наверное, не очень хорошо. Наконец, жиры придают выпечке нежность и влажность.

Жиры в рационе

Жиры и масла (вместе известные как липиды) содержат смеси жирных кислот. Вы можете называть оливковое масло мононенасыщенным жиром. Многие люди так делают. Однако на самом деле оливковое масло содержит комбинацию мононенасыщенных, насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, но в нем больше мононенасыщенных жирных кислот, чем в других типах.Точно так же технически неправильно называть сало насыщенным жиром. Он действительно содержит в основном насыщенные жирные кислоты, но также присутствуют как мононенасыщенные, так и полиненасыщенные жирные кислоты.

Не существует рекомендованной нормы диеты (RDA) или адекватного потребления (AI) для общего потребления жиров для любой популяции, кроме младенцев. В зависимости от возраста AI для младенцев составляет 30 или 31 грамм жира в день. Допустимый диапазон распределения макронутриентов (AMDR) составляет 20-35% для мужчин и женщин в возрасте 19 лет и старше.Для взрослого, потребляющего 1600 ккал, допустимое потребление жиров колеблется от 35 до 62 граммов в день. AMDR для детей выше и варьируется в зависимости от возраста, начиная с 30-40% для детей в возрасте от 1 до 3 лет и постепенно приближаясь к AMDR для взрослых. Эксперты не рекомендуют диеты с низким содержанием жиров для младенцев, детей ясельного и раннего возраста, потому что жир является высококалорийным, что делает его подходящим для слабого, привередливого аппетита и для поддержки роста и развития центральной нервной системы. AI для LA и ALA для взрослых варьируются от 11 до 17 граммов и 1.От 1 до 1,6 грамма соответственно.

Насыщенные жиры

Поскольку ваше тело может вырабатывать все необходимые ему насыщенные жирные кислоты, они не нужны вам в диете. Высокое потребление большинства насыщенных жирных кислот связано с высоким уровнем ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) или плохим холестерином и снижением чувствительности к инсулину. ^{Согласно Руководству по питанию для американцев 2010, мы должны ограничить потребление насыщенных жирных кислот до 10% от общего количества потребляемых калорий (18 граммов для тех, кто ест 1600 ккал в день), чтобы снизить уровень холестерина ЛПНП и риск сердечных заболеваний.Американская кардиологическая ассоциация выступает за большее ограничение до 7% от общего количества калорий (12 граммов для диеты 1600 ккал). Однако, если вы попытаетесь не есть насыщенные жирные кислоты, вы скоро обнаружите, что у вас мало еды. Помните, что жиры представляют собой комбинации жирных кислот, поэтому даже орехи и лосось (хорошие источники полезных жиров) содержат некоторое количество насыщенных жирных кислот.}

Как выглядит жир бекона после охлаждения сковороды? Его твердость указывает на то, что бекон богат насыщенными жирами.Многие насыщенные жиры остаются твердыми при комнатной температуре. Молочный жир и тропические масла (кокосовое, пальмовое и пальмоядровое) также в значительной степени насыщены. Основными источниками насыщенных жиров в американской диете являются сыр, пицца и десерты.

Польза от снижения потребления насыщенных жиров зависит от многих факторов, в том числе от того, чем вы их заменяете. Употребление обезжиренных крендельков и мармеладных конфет может показаться заманчивым, но это ошибочная стратегия, потому что диеты с высоким содержанием сильно рафинированных углеводов обычно повышают уровень триглицеридов и снижают полезный холестерин ЛПВП (липопротеины высокой плотности), которые являются факторами риска сердечных заболеваний.Лучшая стратегия — заменить продукты, богатые нездоровыми жирами, продуктами, богатыми полезными жирами. Готовить на масле лучше, чем на сливочном масле или сале. Быстрый обед из бутерброда с арахисовым маслом вместо кусочка пиццы пойдет на пользу вашему сердцу. Обмен сыра на бутерброде на ломтик авокадо — еще один умный ход. Если у вас избыток калорий, переключитесь с цельного молока или молока с пониженным содержанием жира 2% на молоко с низким содержанием жира или молоко с низким содержанием жира, чтобы сократить количество калорий и насыщенных жиров.

Транс-жиры

Производители пищевых продуктов создают как насыщенные, так и транс-жиры, когда они затвердевают в масле в процессе, называемом гидрогенизацией, обычно для увеличения срока хранения обработанных пищевых продуктов, таких как крекеры, чипсы и печенье. Частичное гидрирование превращает некоторые, но не все, ненасыщенные жирные кислоты в насыщенные. Другие остаются ненасыщенными, но меняют химическую структуру. Это вредные для здоровья трансжиры.

Многие эксперты считают трансжиры даже хуже, чем насыщенные жиры, потому что, как и насыщенные жиры, они способствуют инсулинорезистентности ^{и повышают уровень холестерина ЛПНП, но есть и другие плохие новости.Они также снижают уровень холестерина ЛПВП (хороший холестерин). Американская кардиологическая ассоциация рекомендует ограничивать потребление трансжирных кислот на уровне менее 1% от общего количества калорий (менее 2 граммов при ежедневном потреблении 1600 калорий). Достичь этого может быть сложнее, чем вы думаете, потому что многие продукты, на этикетках которых указано отсутствие трансжиров, на самом деле содержат следы этих жиров, повреждающих артерии. Это потому, что закон позволяет производителям заявлять о нулевом содержании трансжиров, если в одной порции содержится не более 0.49 грамм. Если вы съедите несколько порций продуктов с небольшим содержанием трансжиров, таких как маргариновые крекеры и выпечка, вы легко сможете превысить рекомендуемый предел.}

Определите следы трансжиров, прочитав списки ингредиентов на этикетках пищевых продуктов. Частично гидрогенизированное масло — это код для трансжиров. Вы знаете, что в нем есть хотя бы следы трансжиров. Когда масло полностью гидрогенизировано (на этикетке будет указано «гидрогенизировано» или «полностью гидрогенизировано»), оно не будет содержать трансжиров. Вместо этого ненасыщенные жирные кислоты были преобразованы в насыщенные жирные кислоты.

Ненасыщенные жиры

Как уже говорилось, ненасыщенные жирные кислоты улучшают уровень холестерина в крови и чувствительность к инсулину, если заменяют насыщенные и трансжиры. Существует два класса ненасыщенных жирных кислот: мононенасыщенные жиры и полиненасыщенные жиры.

Источники мононенасыщенных жиров включают авокадо, орехи, семена и оливки. Дополнительными источниками являются арахис, рапсовое и оливковое масла.

Существует несколько типов полиненасыщенных жиров, и каждый из них играет свою роль в организме.

• Жирные кислоты омега-3 в последнее время были в центре внимания из-за их роли в профилактике сердечных заболеваний. ALA — это жирная кислота омега-3, которую вы можете найти в грецких орехах, молотых льняных семенах, тофу и соевых бобах, а также в обычных кулинарных маслах, таких как масла канолы, соевых бобов и грецких орехов. Помните, что ваше тело не может вырабатывать АЛК, поэтому важно получать ее с пищей. Из ALA ваше тело производит две другие критически важные жирные кислоты омега-3 (EPA и DHA), но преобразование очень неэффективно.Лучше получать EPA и DHA из рыбы. Мало того, что EPA и DHA важны для сердца, они также способствуют остроте зрения и развитию мозга у плода, младенца и ребенка; они, кажется, замедляют скорость когнитивного спада у пожилых людей; и они могут уменьшить симптомы, связанные с артритом, язвенным колитом и другими воспалительными заболеваниями. Вы найдете их в лугаре, сельди, озерной форели, скумбрии, лососе, сардинах и тунце.
• Омега-6 жирные кислоты — это второй тип полиненасыщенных жиров.LA — это жирная кислота омега-6, которую необходимо получать с пищей. Источниками омега-6 жирных кислот являются семена подсолнечника, бразильские орехи, пекан и кедровые орехи. Некоторые кулинарные масла также являются хорошими источниками, например кукурузное, подсолнечное, сафлоровое и кунжутное масла.

Когда вы работаете над сокращением потребления цельного молока, твердых жиров (таких как масло и жир бекона) и обработанных пищевых продуктов, содержащих частично гидрогенизированные масла, не забудьте заменить их ненасыщенными жирами, а не просто добавлять дополнительные калории в свой обычный рацион.В противном случае вы можете рассчитывать, что ремень ослабнет, когда наберете килограммы.

Не бойтесь жиров. Вместо этого выбирайте их с умом, убедившись, что вы не превышаете свои потребности в калориях. Наслаждайтесь продуктами с мононенасыщенными и полиненасыщенными жирами, ограничивая при этом насыщенные и трансжиры.

Следующее руководство по питанию:

МИКРОНУТРИЕНТЫ: ОСНОВНЫЕ ВИТАМИНЫ И МИНЕРАЛЫ

Источники

Макроэлементов — Healthy Kids

Макронутриенты — это основные питательные вещества, входящие в состав продуктов, которые мы едим.Их три, и вы, наверное, слышали о них раньше:

.

• Углеводы
• Белки
• Жир

Большинство пищевых продуктов содержат смесь более чем одного макроэлемента, но обычно классифицируются как те, которых они содержат больше всего.

Углеводы

Многие люди сразу же думают о хлебе, макаронах, рисе и картофеле, когда кто-то говорит об углеводах, и они не ошибаются, но многие другие продукты тоже содержат углеводы:

• Хлеб, рис, макароны, овес, киноа, кускус
• Крахмалистые овощи (картофель, кукуруза и тыква)
• Фасоль и бобовые (нут, запеченная фасоль, чечевица)
• Некоторые молочные продукты, такие как молоко и йогурт
• Фрукты
• Сахар и мед

Углеводы являются предпочтительным источником энергии для нашего организма, поэтому этот макроэлемент должен составлять значительную часть нашего рациона.

Белок

Белок в основном используется в нашем организме для наращивания и восстановления мышц и тканей, но также выполняет множество других важных функций. К белковым продуктам относятся:

• Мясо и мясные продукты (говядина, курица, баранина, свинина или кенгуру)
• Рыба и морепродукты
• Яйца
• Молочные продукты, такие как молоко и йогурт (также углеводные)
• Фасоль и бобовые (также углеводы)
• Орехи (также жиры)
• Продукты из сои и тофу

Жир

Жиры получили плохую репутацию, но они тоже являются важной частью нашего рациона.Они используются организмом в качестве энергии, хранилища витаминов, производства гормонов и защиты наших органов. Жиры бывают разных видов:

Насыщенный

Их следует ограничивать, но не обязательно избегать. Если их есть в больших количествах, они могут нанести вред здоровью сердца. Они находятся в:

• Мясной жир
• Масло сливочное
• Полножирные молочные продукты
• Кокосовое масло и продукты
• Арахисовое масло, пальмовое и хлопковое масло
• Наши нерегулярные продукты, такие как чипсы, печенье и пирожные

Переход на обезжиренные молочные продукты и удаление жира с мяса перед приготовлением — хорошие способы снизить потребление насыщенных жиров.

Ненасыщенные

Мы должны стремиться включать в свой рацион больше этих жиров, поскольку они имеют противоположный эффект по сравнению с насыщенными жирами и могут быть полезны для здоровья вашего сердца. Они находятся в:

• Рыба
• Гайки
• Авокадо
• Масла растительные (оливковое, рапсовое, подсолнечное, рисовые отруби)

Источники:

Томас, Б. и Бишоп, Дж., 2007, Руководство по диетической практике , 4 ^th Ed, Australia

питательных веществ и роль диетолога и диетолога

Поделиться на Pinterest Правильный баланс питательных веществ может помочь поддерживать здоровый образ жизни.

Макронутриенты — это питательные вещества, которые необходимы людям в относительно больших количествах.

Углеводы

Сахар, крахмал и клетчатка — это углеводы.

Сахар — простые углеводы. Организм быстро расщепляет и усваивает сахар и переработанный крахмал. Они могут дать быструю энергию, но не заставляют человека чувствовать сытость. Они также могут вызвать скачок уровня сахара в крови. Частые скачки сахара увеличивают риск диабета 2 типа и его осложнений.

Волокно также является углеводом. Организм расщепляет некоторые виды волокон и использует их для получения энергии; другие метаболизируются кишечными бактериями, тогда как другие типы проходят через организм.

Клетчатка и необработанный крахмал представляют собой сложные углеводы. Организму требуется время, чтобы расщепить и усвоить сложные углеводы. После употребления клетчатки человек дольше будет чувствовать себя сытым. Клетчатка также может снизить риск диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и колоректального рака. Сложные углеводы более полезны, чем сахар и рафинированные углеводы.

Узнайте больше о волокне.

Белки

Белки состоят из аминокислот, которые представляют собой органические соединения, встречающиеся в природе.

Всего 20 аминокислот. Некоторые из них необходимы, а это значит, что людям необходимо получать их из пищи. Тело может делать остальные.

Некоторые продукты содержат полноценный белок, что означает, что они содержат все незаменимые аминокислоты, в которых нуждается организм. Другие продукты содержат различные комбинации аминокислот.

Большинство продуктов растительного происхождения не содержат полноценного белка, поэтому человек, придерживающийся веганской диеты, должен в течение дня употреблять в пищу ряд продуктов, которые содержат незаменимые аминокислоты.

Узнайте больше о белке.

Жиры

Жиры необходимы для:

• смазывания суставов
• помогает органам вырабатывать гормоны
• позволяет организму усваивать определенные витамины
• уменьшение воспаления
• сохранение здоровья мозга

Слишком много жира может привести к ожирению высокий уровень холестерина, заболевания печени и другие проблемы со здоровьем.

Однако тип жира, который ест человек, имеет значение. Ненасыщенные жиры, такие как оливковое масло, более полезны, чем насыщенные жиры, которые, как правило, получают от животных.

Из этой статьи вы узнаете больше о различных типах жиров и о том, где их найти.

Вода

Тело взрослого человека на 60% состоит из воды, и ему нужна вода для многих процессов. Вода не содержит калорий и не дает энергии.

Многие люди рекомендуют употреблять 2 литра или 8 стаканов воды в день, но она также может поступать из пищевых источников, таких как фрукты и овощи. Достаточное увлажнение приведет к получению бледно-желтой мочи.

Требования также будут зависеть от размера и возраста человека, факторов окружающей среды, уровня активности, состояния здоровья и т. Д.

Щелкните здесь, чтобы узнать, сколько воды нужно человеку каждый день, и здесь, чтобы узнать о преимуществах питьевой воды.

Для получения дополнительных научно обоснованных ресурсов по питанию посетите наш специализированный центр.

Микроэлементы необходимы в небольших количествах. В их состав входят витамины и минералы. Производители иногда добавляют их в продукты. Примеры включают обогащенные злаки и рис.

Минералы

Организму необходимы углерод, водород, кислород и азот.

Ему также необходимы диетические минералы, такие как железо, калий и т. Д.

В большинстве случаев разнообразное и сбалансированное питание обеспечит человека необходимыми минералами. Если возникает дефицит, врач может порекомендовать добавки.

Вот некоторые из минералов, которые необходимы организму для хорошего функционирования.

Калий

Калий — электролит. Он обеспечивает правильную работу почек, сердца, мышц и нервов. Руководство по питанию для американцев на 2015–2020 годы № рекомендует взрослым потреблять 4700 миллиграммов (мг) калия каждый день.

Слишком мало может привести к высокому кровяному давлению, инсульту и камням в почках.

Слишком большое количество может быть вредным для людей с заболеванием почек.

Авокадо, кокосовая вода, бананы, сухофрукты, кабачки, фасоль и чечевица являются хорошими источниками.

Узнайте больше о калии.

Натрий

Натрий — это электролит, который помогает:

• поддерживать нервную и мышечную функцию
• регулировать уровень жидкости в организме

Слишком мало может привести к гипонатриемии.Симптомы включают летаргию, спутанность сознания и утомляемость. Узнайте больше здесь.

Слишком большое количество может привести к повышению артериального давления, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта.

Поваренная соль, состоящая из натрия и хлорида, является популярной приправой. Однако большинство людей потребляют слишком много натрия, поскольку он уже содержится в большинстве продуктов.

Специалисты призывают людей не добавлять поваренную соль в свой рацион. Текущие рекомендации рекомендуют употреблять не более 2300 мг натрия в день или около одной чайной ложки.

Эта рекомендация включает как природные источники, так и соль, которую человек добавляет в пищу. Людям с повышенным артериальным давлением или заболеванием почек следует меньше есть.

Сколько соли нужно человеку? Узнай здесь.

Кальций

Кальций необходим организму для формирования костей и зубов. Он также поддерживает нервную систему, сердечно-сосудистую систему и другие функции.

Слишком маленькое количество может привести к ослаблению костей и зубов. Симптомы тяжелой недостаточности включают покалывание в пальцах и изменения сердечного ритма, которые могут быть опасными для жизни.

Слишком большое количество может привести к запорам, камням в почках и снижению всасывания других минералов.

Текущие рекомендации для взрослых рекомендуют употреблять 1000 мг в день и 1200 мг женщинам в возрасте 51 года и старше.

Хорошие источники включают молочные продукты, тофу, бобовые и зеленые листовые овощи.

Узнайте больше о кальции.

Фосфор

Фосфор присутствует во всех клетках организма и способствует здоровью костей и зубов.

Слишком мало фосфора может привести к заболеваниям костей, ухудшить аппетит, силу мышц и координацию. Это также может привести к анемии, повышенному риску инфицирования, ощущениям жжения или покалывания на коже и спутанности сознания.

Слишком много в рационе вряд ли вызовет проблемы со здоровьем, хотя токсичность возможна из-за добавок, лекарств и проблем с метаболизмом фосфора.

Взрослые должны стремиться потреблять около 700 мг фосфора каждый день. Хорошие источники включают молочные продукты, лосось, чечевицу и кешью.

Зачем людям фосфор? Узнай здесь.

Магний

Магний способствует работе мышц и нервов. Он помогает регулировать кровяное давление и уровень сахара в крови, а также позволяет организму вырабатывать белки, кости и ДНК.

Недостаток магния в конечном итоге может привести к слабости, тошноте, усталости, беспокойным ногам, нарушениям сна и другим симптомам.

Слишком большое количество может привести к проблемам с пищеварением и, в конечном итоге, к проблемам с сердцем.

Орехи, шпинат и бобы — хорошие источники магния.Взрослым женщинам требуется 320 мг магния в день, а взрослым мужчинам — 420 мг.

Почему магний необходим? Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Цинк

Цинк играет важную роль в здоровье клеток организма, иммунной системы, заживлении ран и создании белков.

Слишком мало может привести к выпадению волос, кожным язвам, изменению вкуса или запаха и диарее, но это случается редко.

Слишком большое количество может привести к проблемам с пищеварением и головным болям. Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Взрослым женщинам требуется 8 мг цинка в день, а взрослым мужчинам — 11 мг. Диетические источники включают устрицы, говядину, обогащенные хлопья для завтрака и печеные бобы. Чтобы узнать больше о пищевых источниках цинка, щелкните здесь.

Как цинк приносит пользу здоровью человека? Нажмите здесь, чтобы узнать.

Железо

Железо имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, которые переносят кислород ко всем частям тела. Он также играет роль в формировании соединительной ткани и выработке гормонов.

Слишком маленькое количество может привести к анемии, включая проблемы с пищеварением, слабость и проблемы с мышлением. Узнайте больше о дефиците железа здесь.

Слишком большое количество может привести к проблемам с пищеварением, а очень высокие уровни могут быть фатальными.

Хорошие источники включают обогащенные злаки, говяжью печень, чечевицу, шпинат и тофу. Взрослым нужно 8 мг железа в день, а женщинам — 18 мг в репродуктивном возрасте.

Почему важно железо? Узнай здесь.

Марганец

Организм использует марганец для производства энергии, он играет роль в свертывании крови и поддерживает иммунную систему.

Слишком маленькое количество может привести к ослаблению костей у детей, кожной сыпи у мужчин и изменению настроения у женщин.

Слишком большое количество может привести к тремору, мышечным спазмам и другим симптомам, но только в очень больших количествах.

Мидии, фундук, коричневый рис, нут и шпинат содержат марганец. Взрослым мужчинам необходимо 2,3 мг марганца в день, а женщинам — 1,8 мг.

Узнайте больше о марганце.

Медь

Медь помогает организму вырабатывать энергию и производить соединительные ткани и кровеносные сосуды.

Слишком мало меди может привести к усталости, появлению участков светлой кожи, высокому холестерину и нарушениям соединительной ткани. Это редко.

Слишком много меди может вызвать повреждение печени, боли в животе, тошноту и диарею. Слишком много меди также снижает усвоение цинка.

Хорошие источники включают говяжью печень, устрицы, картофель, грибы, кунжут и семена подсолнечника. Взрослым необходимо 900 микрограммов (мкг) меди каждый день.

Почему важна медь? Нажмите здесь, чтобы узнать.

Селен

Селен состоит из более чем 24 селенопротеинов и играет решающую роль в репродуктивном здоровье и здоровье щитовидной железы. Как антиоксидант, он также может предотвратить повреждение клеток.

Избыток селена может вызвать чесночное дыхание, диарею, раздражительность, кожную сыпь, ломкость волос или ногтей и другие симптомы.

Слишком мало может привести к сердечным заболеваниям, бесплодию у мужчин и артриту.

Взрослым необходимо 55 мкг селена в день.

Бразильские орехи — отличный источник селена.Другие растительные источники включают шпинат, овсянку и печеные бобы. Тунец, ветчина и обогащенные макароны — все это отличные источники.

Узнайте больше о селене здесь.

Витамины

Поделиться на Pinterest Разнообразие здоровой пищи может обеспечить организм различными витаминами.

Людям нужно небольшое количество различных витаминов. Некоторые из них, например витамин С, также являются антиоксидантами. Это означает, что они помогают защитить клетки от повреждений, удаляя из организма токсичные молекулы, известные как свободные радикалы.

Витамины могут быть:

Водорастворимые : восемь витаминов B и витамин C

Жирорастворимые : витамины A, D, E и K

Подробнее о витаминах можно узнать здесь.

Водорастворимые витамины

Людям необходимо регулярно потреблять водорастворимые витамины, потому что организм выводит их быстрее и не может легко их накапливать.

Неясно, как организм выводит его с мочой.

Витамин	Эффект слишком малого	Эффект слишком большого количества	Источники
B-1 (тиамин)	Берибери Синдром Вернике-Корсакова	Обогащенные злаки и рис, свинина, форель, черная фасоль
B-2 (рибофлавин)	Гормональные проблемы, кожные заболевания, отеки во рту и горле	Неясно, так как организм выводит его с мочой.	Говяжья печень, хлопья для завтрака, овес, йогурт, грибы, миндаль
B-3 (ниацин)	Пеллагра, включая изменения кожи, красный язык, пищеварительные и неврологические симптомы	Покраснение лица, жжение, зуд, головные боли , сыпь и головокружение	Говяжья печень, куриная грудка, коричневый рис, обогащенные злаки, арахис.
B-5 (пантотеновая кислота)	Онемение и жжение в руках и ногах, усталость, боли в животе	Проблемы с пищеварением при приеме высоких доз.	Сухие завтраки, говяжья печень, гриб шиитаке, семена подсолнечника
B-6 (пиридоксамин, пиридоксаль)	Анемия, зудящая сыпь, изменения кожи, опухший язык	Повреждение нервов, потеря мышечного контроля	Нут, говяжья печень, тунец, куриная грудка, обогащенные злаки, картофель
B-7 (биотин)	Выпадение волос, сыпь вокруг глаз и других отверстий тела, конъюнктивит	Неясно	Говяжья печень, яйцо, лосось, подсолнечник семена, сладкий картофель
B-9 (фолиевая кислота, фолиевая кислота)	Слабость, утомляемость, трудности с фокусировкой, учащенное сердцебиение, одышка	Может увеличить риск рака	Говяжья печень, шпинат, черноглазый горох, обогащенные злаки, спаржа
B-12 (кобаламины)	Анемия, усталость, запор, потеря веса, неврологические изменения	Не сообщалось о побочных эффектах	Моллюски, говядина печень, обогащенные дрожжи, растительное молоко и хлопья для завтрака, немного жирной рыбы.
Витамин С (аскорбиновая кислота)	Цинга, включая усталость, кожную сыпь, воспаление десен, плохое заживление ран	Тошнота, диарея, спазмы желудка	Цитрусовые, ягоды, красный и зеленый перец, киви, брокколи , печеный картофель, витаминизированные соки.

Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины организм усваивает через кишечник с помощью жиров (липидов). Тело может хранить их и не удаляет их быстро.Люди, соблюдающие диету с низким содержанием жиров, могут не усваивать достаточное количество этих витаминов. Если накапливается слишком много, могут возникнуть проблемы.

Витамин	Эффект слишком малого	Эффект слишком большого количества	Источники
Витамин А (ретиноиды)	Ночная слепота	Давление на мозг, тошнота , головокружение, раздражение кожи, боль в суставах и костях, оранжевый пигментированный цвет кожи	Сладкий картофель, говяжья печень, шпинат и другие темно-зеленые листовые овощи, морковь, зимние тыквы
Витамин D	Плохое формирование костей и слабость костей	Анорексия, потеря веса, изменения сердечного ритма, повреждение сердечно-сосудистой системы и почек	Воздействие солнечного света плюс пищевые источники: жир печени трески, жирная рыба, молочные продукты, обогащенные соки
Витамин E	Периферическая невропатия, ретинопатия, снижение иммунного ответа	Может снизить способность крови к свертыванию	Ростки пшеницы, орехи, семена, подсолнечник и сафлоровое масло, шпинат
Витамин К	Кровотечение и кровотечение в тяжелых случаях	Нет побочных эффектов, но может взаимодействовать с антикоагулянтами и другими лекарствами	Листовые, зеленые овощи, соевые бобы, эдамаме, окра, натто

Мультивитамины можно купить в магазинах или в Интернете, но люди должны поговорить со своим врачом, прежде чем принимать какие-либо добавки, чтобы убедиться, что они подходят для их использования.

Антиоксиданты

Некоторые питательные вещества также действуют как антиоксиданты. Это могут быть витамины, минералы, белки или другие типы молекул. Они помогают организму удалять токсичные вещества, известные как свободные радикалы или активные формы кислорода. Если в организме остается слишком много этих веществ, это может привести к повреждению клеток и болезням.

Узнайте больше об антиоксидантах.

Здесь вы узнаете, какие продукты являются хорошими источниками антиоксидантов.

Что такое макроэлементы? — Определение, функции и примеры — Видео и стенограмма урока

Углеводы

Людям необходимо углеводов в наибольшем количестве.В настоящее время Министерство сельского хозяйства США рекомендует взрослым получать 45-65% дневной нормы калорий за счет углеводов. Углеводы невероятно важны для диеты по многим причинам.

Начнем с того, что углеводы легко метаболизируются, то есть химически расщепляются и используются в качестве основного источника топлива для организма. Все ткани нашего тела обладают способностью использовать простой углевод, глюкозу, в качестве энергии. Когда организм использует углеводы для получения энергии, он может использовать другие макроэлементы для других целей, таких как рост и восстановление тканей.

Мозгу, почкам, мышцам и сердцу для правильного функционирования необходимы углеводы, а углеводы помогают в синтезе определенных аминокислот. Кроме того, жиры могут правильно метаболизироваться только при наличии углеводов, а неперевариваемые углеводы в форме клетчатки необходимы для здоровья кишечника.

Углеводы в основном содержатся в крахмалистых продуктах, таких как зерно и картофель, а также во фруктах, молоке и йогурте. Другие продукты, такие как овощи, бобы, орехи, семена и творог, содержат углеводы, но в меньшем количестве.Углеводы могут быть простыми или сложными в зависимости от их химической структуры. Простые углеводы на вкус очень сладкие (как фруктовый сахар), а сложные углеводы на вкус (как крахмал в картофеле).

Клетчатка — это неперевариваемая форма углеводов. Поскольку люди не могут расщеплять углеводы, они проходят через пищеварительную систему целиком и забирают с собой другие отходы. Диеты с низким содержанием клетчатки имеют проблемы с выведением шлаков, запорами и геморроем. Диеты с высоким содержанием клетчатки показали снижение риска ожирения, высокого уровня холестерина и сердечных заболеваний.Фрукты, овощи и цельнозерновые продукты содержат большое количество клетчатки.

Белки

В настоящее время USDA рекомендует, чтобы от 10% до 35% калорий в рационе человека поступали из белка . Типичная американская диета содержит больше белка, чем это строго необходимо. Белки также важны в рационе по многим причинам.

Например, белок является основным компонентом большинства клеток, составляя более 50% от сухого веса. Кроме того, белок определяет, что такое организм, как он выглядит и как себя ведет, потому что тело состоит из тысяч белков.Белки используются для производства новых тканей для роста и восстановления тканей, а также для регулирования и поддержания функций организма. Ферменты, используемые для пищеварения, защиты и иммунитета, состоят из белка, а необходимые гормоны, используемые для регуляции организма, требуют белка. Наконец, белки можно использовать в качестве источника энергии, когда углеводы недоступны.

Белок содержится в мясе, птице, рыбе, заменителях мяса, сыре, молоке, орехах, бобовых и в меньших количествах в крахмалистых продуктах и ​​овощах.Люди, придерживающиеся вегетарианской диеты, могут получать много белка, если придерживаются сбалансированной диеты.

Организм расщепляет белок на строительные блоки — аминокислот . Известно 500 аминокислот, 21 из которых необходима человеку. Из 21 необходимого для жизни девять считаются необходимыми, поскольку они не могут быть произведены организмом и должны быть съедены. Белки, содержащие все девять незаменимых аминокислот, считаются «высококачественными» белками. Эти высококачественные белки, как правило, происходят из животных источников.Белки, которые не содержат всех девяти незаменимых аминокислот, считаются белками «низкого качества» и, как правило, происходят из растительных источников.

Липиды

Липиды или жиры — это вещества, которые не растворяются в воде и необходимы для выживания. В настоящее время Министерство сельского хозяйства США рекомендует, чтобы 20–35% калорий приходилось на липиды. Это количество жира необходимо нам для поддержания клеточных мембран, состоящих из липидов. Они также являются источником энергии высокой плотности и помогают нам усваивать жирорастворимые витамины.Кроме того, липиды смягчают внутренние органы и изолируют тело. Наконец, они обеспечивают сырье для витамина D и гормонов, а также придают пищу вкус, консистенцию и стабильность, а также заставляют нас чувствовать себя сытыми после еды.

Липиды содержатся в мясе, птице, орехах, молочных продуктах, сливочном масле и маргарине, масле, сале, рыбе, зерновых продуктах и ​​заправках для салатов. Есть три основных типа жиров: насыщенные жиры, ненасыщенные жиры и трансжиры.

Насыщенные жиры и трансжиры являются твердыми при комнатной температуре, а ненасыщенные жиры — жидкими при комнатной температуре.Насыщенные жиры содержатся в таких продуктах, как мясо, масло, сало и сливки, а трансжиры — в выпечке, закусках, жареной пище и маргарине; Было показано, что оба препарата увеличивают риск сердечных заболеваний. Ненасыщенные жиры содержатся в таких продуктах, как оливковое масло, авокадо, орехи и масло канолы, и было показано, что они снижают риск развития сердечных заболеваний.

Недостаток липидов в рационе также может вызвать проблемы со здоровьем. Люди, которые не едят достаточно жиров, могут испытывать плохое усвоение витаминов, высокий уровень холестерина, сердечные заболевания, депрессию и повышенный риск рака.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Питательные вещества — это вещества из окружающей среды, которые используются организмами для получения энергии, роста и функций организма. В зависимости от питательного вещества эти вещества необходимы в небольших или больших количествах. Те, которые необходимы в больших количествах, называются макроэлементами .

Человеку необходимы три макроэлемента: углеводы, липиды и белки.

Людям нужно углеводов в наибольшем количестве.К их важным функциям относятся:

• Они легко метаболизируются.
• Они используются в качестве основного источника топлива для тела.
• Они высвобождают другие макроэлементы для таких важных задач, как рост и восстановление тканей.
• Они помогают правильному функционированию мозга, почек, мышц и сердца.
• Они помогают в синтезе некоторых аминокислот.
• Они необходимы для правильного метаболизма жиров.
• В виде клетчатки они необходимы для здоровья кишечника.

Белок также важен для питания человека. Это важно, потому что:

• Это основная составляющая большинства клеток, а тело состоит из тысяч белков.
• Используется для производства новой ткани.
• Помогает регулировать и поддерживать функции организма.
• Он содержит ферменты, которые помогают пищеварению, защите и иммунитету.
• Он также вырабатывает гормоны, необходимые для регуляции организма.
• И его можно использовать как источник энергии, когда углеводы недоступны.

Наконец, нам также нужны липидов, или жиры. Они помогают во многих важных вещах, таких как:

• Они помогают поддерживать клеточные мембраны.
• Это источник энергии высокой плотности.
• Они помогают нам усваивать жирорастворимые витамины.
• Они смягчают внутренние органы и изолируют тело.
• Они обеспечивают сырье для витамина D и гормонов.
• И они улучшают вкус, консистенцию и стабильность продуктов, а также заставляют нас чувствовать себя сытыми после еды.

Результаты обучения

После этого видеоурока вы должны уметь:

• Определить питательные вещества и макроэлементы
• Определите три макроэлемента, необходимые человеку
• Опишите функции каждого из макроэлементов

Доли макроэлементов, включая определенные пищевые жиры, в предполагаемой диете против болезни Альцгеймера

Графическое представление изменчивости входных данных во времени представлено на рис.2

Рис. 2

Изменчивость Roriginal ¹³ и динамика доступности конкретных видов жира (г в день на душу населения) в период 1929–2005 гг. Для числовых данных см. SI Dataset S1 ( A ) насыщенный жир, ( B ) мононенасыщенный жир, ( C ) полиненасыщенный жир. Динамика доступности общего жира, углеводов и белка по сравнению с Roriginal представлена ​​в статье Studnicki et al . ¹³ .Закрашенные квадраты — исходные, пустые, характерные для ромбов типы жира.

Блок-схемы «Калькулятора»

Блок-схема 1. Общий порядок действий.

Блок-схема 2. Процедура глобальной оптимизации.

Блок-схема 3. Методика расчета оптимального рациона с учетом пропорций макронутриентов s .

Калькулятор из наших предыдущих статей ^12,13 был модифицирован и оптимизирован для получения периодов приоритета для углеводов, белков, насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров.Мы использовали глобальную оптимизацию de novo для всех 5 питательных веществ в рамках процедуры анализа GAM вместо множественной регрессии. Это привело к 4084101 варианту наборов периодов предшествования при использовании шагов назад до -20 лет. Из них в качестве оптимального был выбран вариант с наибольшим R ( Roptimal ). Результаты анализа GAM с помощью Roptimal для каждого исследуемого периода были выбраны в качестве уравнений калькулятора и представлены в SI Dataset S2. Мы получили четыре уравнения, соответствующие четырем периодам жизни: юношей, раннего среднего возраста, позднего среднего возраста и поздних возрастов .Эти уравнения затем были использованы для создания набора таблиц с новыми пропорциями макроэлементов для минимизации Rpredicted , и оптимальные пропорции (оптимальная диета) были выбраны так же, как и в наших предыдущих статьях ^12,13 , за исключением того, что соответствующая средняя доступность была рассчитана без учета сдвиг по периодам старшинства. Коды в программе R для оптимизации, расчета прогнозируемого R и минимальной разницы энергии вместе с руководством доступны в общедоступных репозиториях по адресу https: // bitbucket.org / sevenm / fsproj_alzheimeroptimaldiet и https://github.com/seventm/fsproj_alzheimeroptimaldiet/releases/tag/v1.0, https://doi.org/10.5281/zenodo.3574598. Расчеты проводились на компьютерном кластере с 96 ядрами и 1 ТБ оперативной памяти. Подходы к параллельным вычислениям на основе пакетов snow реализованы в наших кодах R. Примерное время, использованное для расчета результатов оптимизации за один период, составило около 10 минут.

Анализ GAM

Расчет оптимальной диеты был основан на линейной зависимости между Roriginal (как прогнозируемая переменная) и макроэлементами (в граммах суточной доступности на душу населения) с отдельными типами жиров (как прогнозирующая переменная), смоделированной с использованием обобщенных аддитивных моделей (ГАМ).В отличие от модели множественной регрессии, GAM не предполагают линейность и нормальность распределения ошибок. GAM используются для моделирования ожидаемого значения Roriginal следующим образом:

$$ \ begin {array} {rcl} {\ rm {Roriginal}} & = & \ alpha + {{\ rm {f}}} _ { 1} ({\ rm {углеводы}}) + {{\ rm {f}}} _ {2} ({\ rm {протеин}}) \\ & & + \, {{\ rm {f}}} _ {3} ({\ rm {насыщенные}} \, {\ rm {жирные}}) + {{\ rm {f}}} _ {4} ({\ rm {мононенасыщенные}} \, {\ rm { fat}}) \\ & & + \, {{\ rm {f}}} _ {5} ({\ rm {полиненасыщенные}} \, {\ rm {fat}}) \ end {array} $$

где: α — точка пересечения; f ₁ , f ₂ , f ₃ , f ₄ и f ₅ — неизвестные гладкие непараметрические функции.Чтобы облегчить вывод и состав новой диеты, мы использовали линеаризованные гладкие функции, описанные в ²⁹ . GAM был настроен с использованием функции gam из пакета mgcv в среде R (версия 3.5.1; R Development Core Team, 2019) ³⁰ .

Определение уровней достоверности предшествующих периодов, оцененных на основе глобальной оптимизации

Глобальная оптимизация была проведена, чтобы найти набор из оптимальных предшествующих периодов , соответствующих максимальному R ( Roptimal ) для всех пяти питательных веществ. Roptimal был рассчитан на основе процедуры регрессии с применением обобщенных аддитивных моделей, как описано выше, с использованием обратного сдвига доступности питательных веществ до -20 лет с шагом, равным одному году. Для каждого сдвига для данного питательного вещества (начиная с 0 до –20 лет) рассчитывались коэффициенты R, соответствующие всем комбинациям сдвигов для других питательных веществ. Для каждого питательного вещества мы получили 21 набор R. Затем были определены Rmean и стандартное отклонение ( SD ) Rmean для каждого набора.Периоды приоритета, соответствующие Roptimal , максимальному значению Rmean и минимальному SD среднего значения R , соответственно, были использованы для расчета среднего периода приоритета и SD среднего периода приоритета . Оптимальные периоды предшествования и SD применяемых к ним средних периодов предшествования представлены на рис. 1. SD среднего периода предшествования было разделено на диапазоны, соответствующие наивысшей достоверности (от 0 до 2; *** ), высокий уровень достоверности (от 2 до 5; **), низкий уровень достоверности (от 5 до 8; *) и самый низкий уровень достоверности (выше 8;).Диапазоны определяются произвольно, чтобы дать относительную последовательность уровней достоверности определенных периодов предшествования. Описанная выше процедура предполагает, что все три критерия определения периодов приоритета: максимальный R ( Roptimal ), максимальный Rmean , минимальный SD Rmean одинаково важны. Однако мы постулируем, что первый критерий, Roptimal , который представляет собой наилучшее соответствие макронутриентов изменчивости Roriginal , является самым сильным, а два других критерия являются скорее вспомогательными, которые помогают сделать некоторые выводы об уверенности, с которой периоды приоритета определены.Следовательно, SD для , средний период приоритета , представленный в SI Dataset S3, завышен.

Номенклатура, использованная в данной статье:

Roriginal — Коэффициенты корреляции из статьи Стемпковского и др. . ¹⁴ исправлено в ¹³ . Обозначает корреляцию между PCPI (личным доходом на душу населения) за 1929–2005 гг. И AADR (скорректированными по возрасту коэффициентами смертности) от болезни Альцгеймера (AD) за 2005 г. для каждого штата США.

Roptimal — Максимальный R, полученный из анализа GAM с использованием глобальной оптимизации периодов предшествования.

Rpredicted — Коэффициент корреляции, рассчитанный из уравнения калькулятора, соответствующий коэффициентам питательных веществ, полученным в результате глобальной оптимизации с использованием дискретных шагов количества всех питательных веществ.

Rmean — среднее значение всех R, рассчитанное на основе глобальной оптимизации для данного питательного вещества и данного периода приоритета для него в один из периодов жизни.

SD Rmean — стандартное отклонение Rmean.

GAM — Обобщенные аддитивные модели.

Разница в энергии — Разница между энергетическими эквивалентами средней диеты за данный период и прогнозируемой диеты, рассчитанная как сумма разностей для каждого питательного вещества. Принимая 4 ккал на 1 г углеводов и белков и 9 ккал на 1 г жиров.

Глобальная оптимизация — GAM-анализ всех комбинаций периодов приоритета для всех питательных веществ, начиная с 0, −1, −2 ……….. до −20 лет. Он дает 4084101 комбинацию наборов периодов приоритета.

Оптимальная прогнозируемая диета — диета, соответствующая минимальной энергетической разнице.

Периоды предшествования — периоды с обратным шагом равным одному году от 0 до −20 лет.

Средний период предшествования — средний период предшествования, полученный из периодов, оцененных по трем критериям: оптимальный период предшествования для данного питательного вещества — соответствующий Roptimal, максимальное значение Rmean, минимальное значение SD Rmean.