Мікроелементи

Мікроелементи
Протилежне	quantity elementsd

Мікроелеме́нти — хімічні елементи, присутні в організмах живих істот в низьких концентраціях (тисячні долі відсотка та нижче).

Термін «мікроелементи» застосовується і для позначення деяких хімічних елементів, що містяться в ґрунтах, гірських породах, мінералах, водах, нафті тощо.

Значення мікроелементів

В живих організмах мікроелементи були знайдені ще в XIX сторіччі, але їх роль в організмі залишалась невідомою. Велику роль у вивченні впливу мікроелементів на життєдіяльність зробив В. І. Вернадський. Згідно з сучасними дослідженнями близько 30 мікроелементів є життєво-необхідними для рослин та тварин. Більшість з них — метали (Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Co тощо), а також неметали (I, Se, Br, F, As). Позначенню для організму мікроелементи поділяють на безумовно необхідні (Co, Fe, Cu, Zn, Mn, I, F, Br), умовно необхідні (Al, Sr, Mo, Se, Ni). Значення та локалізація у органах деяких елементів невідомі (Sc, Zr, Nb, Au, La тощо).

В організмі мікроелементи входять до складу різних біологічно-активних речовин: ферментів (Zn — до карбоангідрази, Cu — в поліфенілоксидазу, Mn — в аргіназу, Mo — в ксантиноксидазу; всього відомо близько 200 металоферментів), вітамінів (Со — до складу вітаміну B12), гормонів (I — до тироксину, Zn и Со — до інсуліну), дихальних пігментів (Fe — до гемоглобіну та інші залізовмісні, Cu — до гемоціаніну). Дія мікроелементів, що входять до складу перерахованих речовин, полягає в зміні інтенсивності тих чи інших процесів життєдіяльності. Деякі впливають на ріст (Mn, Zn, I — у тварин; В, Mn, Zn, Cu — у рослин), розмноження (Mn, Zn — у тварин; Mn, Cu, Mo — у рослин), кровотворення (Fe, Cu, Со) тощо.

Джерела надходження

Головне джерело мікроелементів для людини — їжа рослинного та тваринного походження. Питна вода забезпечує тільки 1 — 10 % добової потреби в таких елементах як I, Cu, Zn, Mn, Со, Mo та тільки для таких як F, Sr є головним джерелом. Вміст різних мікроелементів у харчовому раціоні залежить від геохімічних умов місцевості, в якій були отримані продукти, а також від набору продуктів, що входять до раціону.

Людина

Мікроелементи розподіляються в організмі нерівномірно. Підвищене їх накопичення в тому чи іншому органі пов'язано з фізіологічним впливом того чи іншого елементу на життєдіяльність цього органу. Так накопичення Zn у статевих залозах пов'язано з впливом цього елементу на процес утворення статевих клітин. Рівень вмісту мікроелементів в органах та тканинах може суттєво коливатись в залежності від місця проживання, раціону та від індивідуальних особливостей організму. Також встановлено, що концентрація деяких мікроелементів у крові підтримується на постійному рівні (Со 4—8 мкг %, Cu 80—140 мкг %, Fe 45—60 мкг %). Більшість мікроелементів знаходиться в організмі у зв'язаному з органічними сполуками стані, але деякі можуть бути присутні у вигляді іонів.

Використання мікроелементів в клінічній медицині має обмежений характер. Ефективно використовуються у боротьбі з деякими видами анемій препарати Со, Fe, Cu, Mn. Як фармакологічні засоби використовують препарати Br и I. Також мікроелементи використовуються у галузі гігієни: йодування солі та хліба для попередження ендемічного зобу, фторування води для попередження карієсу тощо.

Добова потреба населення України у мінералах
Вікова група	Ca, мг	P, мг	Mg, мг	Fe, мг	Se, мг	Cu, мг	Zn, мг	I, мкг	F, мг
0—3 місяці	400	300	50	4	10 — 15	0,3 — 0,5	3	40
4—6 місяців	500	400	60	7	10 — 15	0,3 — 0,5	4	50
7—12 місяців	600	500	70	10	10 — 15	0,3 — 0,5	7	60
1—3 роки	800	800	100	10	10 — 15	0,3 — 0,5	10	70
4—6 років	800	800	120	10	20	1,2	10	90
6 років (учні)	800	800	150	12	30	1,5	10	100
7—10 років	1000	1000	170	12	30	1,5	10	120
11—13 років (хлопчики)	1200	1200	280	12	40	2	15	150
11—13 років (дівчатка)	1200	1200	270	15	45	1,5	12	150
14—17 років (хлопці)	1200	1200	400	12	50	2,5	15	200
14—17 років (дівчата)	1200	1200	300	15	50	2	13	200
Чоловіки 18—60 років	1200	1200	400	15	70		15	0,15	0,75
Жінки 18—60 років	1100	1200	350	17	50		12	0,15	0,75
чоловіки 60—74 роки	800	1200	400	15			15	0,15
чоловіки >= 75 років	800	1200	400	15			15	0,15
жінки 60—74 роки	1000	1200	400	15			15	0,15
жінки >= 75 років	1000	1200	400	15			15	0,15

Рослини

Рослини отримують мікроелементи з ґрунту, де вони можуть міститись у досить великий кількості, але представлені переважно нерозчинними сполуками, в той час як рослини можуть засвоювати тільки розчинні форми. На рухомість мікроелементів та їх доступність для рослин впливають кислотність та вологість ґрунту, наявність органічних речовин тощо. Нестача або надлишок мікроелементів шкідливий для рослин. Так при нестачі Мо пригнічується утворення квітів у деяких бобових, нестача Cu — у злаків, при надлишку В рослини уражаються гниллю, хворіють хлорозом.

Органи-депо мікроелементів

• Fe - Накопичується в еритроцитах, селезінці, печінці
• К - Накопичується в серці, скелетних та гладких м'язах, плазмі крові, нервовій тканині, нирках.
• Mn - Органи-депо: кістки, печінка, гіпофіз.
• P - Органи-депо: кістки, білкові речовини.
• Ca - Органи-депо: кістки, кров, зуби.
• Zn - Органи-депо:печінка, простата, сітчатка.
• I - Органи-депо: щитоподібна залоза.
• Si - Органи-депо: печінка, волосся, кришталик ока.
• Mg - Органи-депо: біологічні рідини, печінка
• Cu - Органи-депо: кістки, печінка, жовчний міхур
• S - Органи-депо: сполучна тканина
• Ni - Органи-депо: легені, печінка, нирки, підшлункова залоза, плазма крові

Вміст мікроелементів у продуктах харчування

• Fe — Бере участь у кровотворенні, диханні, імунобіологічних і окисно-відновних реакціях. При нестачі розвивається анемія. Міститься в таких рослинах: смородина чорна, стовпчики і приймочки кукурудзи, кропива дводомна, шипшина собача, грицики звичайні.
• К — Бере участь у сечовиділенні, виникненні потенціалу дії, підтриманні осмотичного тиску, синтезі білків. Вміст мікроелементу у лікарських рослинах: смородина чорна, стовпчики і приймочки кукурудзи, кропива дводомна, грицики звичайні, шипшина собача, алое деревоподібне.
• Mn — Впливає на розвиток скелета, бере участь у реакціях імунітету, в кровотворенні і тканинному диханні.Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна, шипшина собача, алое деревоподібне.
• P — Поєднує послідовні нуклеотиди в нитках ДНК та РНК. АТФ, слугує головним енергетичним носієм клітин. Формує клітинні мембрани. Міцність кісток визначається наявність в них фосфатів. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна, стовпчики і приймочки кукурудзи, кропива дводомна, шипшина собача.
• Ca — Бере участь у виникненні нервового збудження, у згортальній функції крові, забезпечує осмотичний тиск крові. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна, стовпчики і приймочки кукурудзи, грицики звичайні, шипшина собача, алое деревоподібне
• Co — Тканини в яких зазвичай накопичується мікроелемент: кров, селезінка, кістка, яєчники, печінка, гіпофіз. Стимулює кровотворення, бере участь у синтезі білків і вуглеводному обміні. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна, шипшина собача, лушпиння квасолі.
• Zn — Бере участь у кровотворенні, бере участь у діяльності залоз внутрішньої секреції. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна,стовпчики і приймочки кукурудзи, кропива дводомна, алое деревоподібне
• I — Потрібний для нормального функціонування щитоподібної залози, впливає на розумові здібності. Вміст мікроелементів у продуктах харчування: смородина чорна, морепродукти, чорноплідна горобина, фейхоа, квасоля в стручках, помідори, суниця.
• Si — Сприяє синтезу колагену та утворення хрящової тканини. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна, стовпчики і приймочки кукурудзи, кропива дводомна
• Mg — Бере участь в різноманітних реакціях метаболізму: синтез ферментів, білків ін. кофермент синтезу вітамінів групи В. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна,кропива дводомна, шипшина собача, алое деревоподібне.
• Cu — Впливає на синтез гемоглобіну, еритроцитів, білків, кофермент синтезу вітамінів групи В. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах:смородина чорна, кропива дводомна, алое деревоподібне.
• S — Впливає на стан шкірних покривів. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна.
• Ag — Антимікробна активність. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: смородина чорна.
• Ni — Стимулює синтез амінокислот в клітині, підвищує активність пепсину, нормалізує вміст гемоглобіну, покращує генерацію білків плазми. Вміст мікроелементів у лікарських рослинах: лушпиння квасолі.

Тварини

В годуванні сільськогосподарських тварин мікроелементи використовують для підвищення продуктивності. Солі або розчини мікроелементів додають до силосу та грубих кормів. Вони входять до складу багатьох комбікормів, що випускаються промисловістю.

Див. також

• Геохімічна класифікація елементів

Посилання

• Мікроелементи (органогени) // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 122.
• МІКРОЕЛЕМЕНТИ / Фармацевтична енциклопедія