Introducere în oligoelemente în nutriție

Oligoelementele sau oligoelementele sunt considerate acelea care joacă un rol fiziologic fundamental atunci când se găsesc în cantități mai mici de 250 µg/g în țesuturile corpului, în alimente sau în apa potabilă.

oligoelemente

Sub acest termen sunt grupate o multitudine de minerale cu caracteristici și funcții foarte variate care, deși sunt necesare în cantități foarte mici, sunt esențiale pentru organism și absența lor din dietă provoacă dezechilibre care duc la diferite tipuri de patologii. Deoarece nevoile sunt foarte mici și cele mai multe sunt distribuite pe scară largă în alimente, apariția deficiențelor este foarte rară; pe de altă parte, multe dintre ele fac parte din țesăturile noastre, dar nici funcția lor, nici esențialitatea lor nu au fost verificate.

În prezent, utilizarea tehnicilor analitice de înaltă rezoluție (absorbție electrotermică și spectroscopii de emisie atomică) ne-au sporit cunoștințele despre rolul oligoelementelor în sănătate. Cu toate acestea, după cum sa menționat deja, rolul lor fiziologic nu este încă foarte clar pentru mulți dintre ei, iar calculul nevoilor lor totale pune mari probleme. Acest lucru se datorează, printre alte cauze, faptului că:

  • Concentrația sa tisulară este dificil de evaluat.
  • Analiza valorilor plasmatice, mai ușor de măsurat, nu se corelează bine cu depunerile corporale.
  • Efectuarea de studii la animale ridică probleme de extrapolare a datelor.
Din toate aceste motive, nu există cifre ale aporturilor recomandate pentru majoritatea acestor elemente (cu excepția fierului, zincului și iodului), stabilindu-se în majoritatea cazurilor, cifre ale aporturilor adecvate, în funcție de consumul lor.

Absorbția sa este de obicei de 100% și nu suferă niciun fel de reglare de către corpul nostru, așa că și având în vedere că aproape toate sunt toxice în cantități mari, Pragurile toxice au fost stabilite pentru marea majoritate a acestora. Tabelul 1 prezintă recomandările de consum ale principalelor oligoelemente, precum și nivelurile superioare, definite de Comitetul pentru alimente și nutriții (FNB) al Institutului de Medicină (2003).

La fel ca vitaminele și alte minerale, acestea nu sunt digerate și singurele procese digestive care există se limitează la ruperea legăturilor care le leagă de anumite proteine ​​de transport, de care sunt atașate în alimente. Absorbția sa intestinală depinde de gradul său de solubilitate și se realizează prin procese de absorbție pasivă și/sau difuzare facilitată. Odată cu înaintarea în vârstă, capacitatea de absorbție scade în general și în special pentru multe dintre oligoelemente, astfel încât contribuția sa în dietele vârstnicilor trebuie monitorizată cu atenție.

În multe ocazii, mineralele concurează între ele pentru receptorii celulari, astfel încât un exces de unul scade absorbția altora; este cazul cromului și fierului sau al cuprului și zincului; alteori, mineralele formează complexe neresorbabile cu care interacțiunea are ca rezultat o scădere a nivelurilor ambelor; acest lucru se întâmplă cu fluor și calciu sau fluor și magneziu. Aceste interacțiuni ar trebui luate în considerare cu atenție atunci când se consumă suplimente minerale.

Toate alimentele, de origine animală sau vegetală, au în compoziția lor o anumită cantitate de oligoelemente.

Peștele și crustaceele sunt bogate în minerale, iar în carnea de vită, cele mai bogate părți din ele sunt carnea de organe.

Conținutul oligoelementelor din produsele de origine vegetală depinde direct de conținutul solurilor de cultivare, care este un alt factor de dificultate atunci când se studiază starea nutrițională a acestor elemente la oameni și adevărata lor contribuție la diete.

Apa este o sursă bună de minerale și, la fel ca în cazul legumelor, conținutul său variază în funcție de zona geologică de origine.

Iodul

Iodul este un element esențial în formarea hormonilor tiroidieni, iar deficitul acestuia are un impact direct asupra sintezei și funcțiilor fiziologice care depind de acestea.

Acestea joacă un rol fundamental în dezvoltarea și creșterea ființei umane și în metabolismul general al tuturor macronutrienților, deși în special în cel al acizilor grași.

Are o funcție remarcabilă în formarea sistemului nervos central, participând la migrația neuronală spre cortex și la mielinizarea corectă a neuronilor în perioada embrionară.

Reglarea funcției tiroidiene este un proces complex care implică hipotalamusul și hipofiza. Primul sintetizează TRH care stimulează producția de TSH de către hipofiză; TSH acționează asupra glandei tiroide activând absorbția de iod și sinteza T3 și T4. Nivelurile ambilor hormoni depind de o cantitate bună de iod și contrareglează, la rândul lor, sinteza TSH și TRH.

Dacă sinteza T4 este adecvată, se exercită un feedback negativ care reduce sensibilitatea hipofizei la TRH, limitându-i secreția de TSH. Când nivelurile de T4 scad, hipofiza crește sinteza TSH; un deficit de iod duce la o scădere a nivelurilor de T4, cu creșterea consecutivă a TSH, care provoacă hipertrofie glandulară în încercarea de a crește dimensiunea tiroidei pentru a crește sinteza hormonală, este ceea ce este cunoscut ca gușă.

Deficitul de iod

După cum sa explicat anterior, aportul inadecvat de iod duce la gușă și hipotiroidism la adulți.

Un consum deficitar al acestui mineral în timpul sarcinii va duce la niveluri inadecvate de T3 și T4 și va afecta dezvoltarea fizică și mentală a copilului. Cel mai grav caz este hipotiroidismul sau cretinismul congenital, care se manifestă sub formă de nanism, surditate și întârziere mintală; dar fără a se ajunge la cele mai extreme cazuri, s-a demonstrat că nivelurile scăzute de T3 și T4 în timpul sarcinii afectează copiii, provocând întârzieri în învățare și dezvoltare psihomotorie care se manifestă în anii ulteriori ai copilăriei.

Surse alimentare de iod

Conținutul de iod al majorității alimentelor depinde de conținutul acestui mineral din terenurile agricole. Cea mai mare parte a iodului Pământului se găsește în mare, deci cu cât teritoriul are mai multă antichitate geologică, cu atât mai puțin conținut de iod îl putem găsi în solurile sale. Zonele muntoase precum Alpii, Anzii, Himalaya sau în țara noastră Pirineii, Monegros și Munții Cantabrieni sunt în general zone deficitare în iod.

Cele mai bogate alimente în iod sunt, prin urmare, peștele și crustaceele, precum și algele și legumele cultivate pe litoral. Alte surse sunt aditivii alimentari (balsam de aluat) și laptele, deoarece dezinfectanții utilizați în rezervoarele sale de stocare sunt iod. Cu toate acestea, cea mai importantă sursă de iod din lume este sarea de iod, primul aliment funcțional conceput și a cărui utilizare pe scară largă a reușit să reducă semnificativ incidența deficitului de iod.

Toxicitatea iodului

Intoxicația cu iod alimentar este practic imposibilă, precum și otrăvirea acută care nu se datorează administrării suplimentelor accidental sau voluntar.

Uneori, suplimentarea excesivă după un deficit care a cauzat hipotiroidism și o creștere a dimensiunii glandei tiroide, poate duce la hipertiroidism „de revenire”, din cauza unui exces de producție hormonală.

Seleniu

Este un element esențial în cantități mici și foarte toxic în cantități mari; Esențialitatea sa nu a fost demonstrată până în 1957 și bolile cauzate de deficiența acestui nutrient nu au fost evidențiate decât în ​​1979, anul în care boala Keshan a fost descrisă pentru prima dată.

Funcțiile seleniului în organism

Apare asociat cu mai multe metaloproteine ​​care se numesc selenoproteine ​​și care funcționează ca enzime.

Dintre acestea, se remarcă 4 glutation peroxidaze, a căror funcție este de a acționa ca antioxidanți și de a preveni acțiunea radicalilor liberi de la sine și indirect prin menținerea unor niveluri serice suficiente ale altor sisteme antioxidante. Astfel, menținerea unor cantități adecvate de glutation redus este esențială pentru trecerea de la tocoferil la alfa-tocoferol și, prin urmare, pentru o bună funcționare a vitaminei E. La rândul său, seleniul este o coenzimă a Tioredoxin reductazei care participă la regenerarea diferitelor sisteme antioxidante., inclusiv cea a vitaminei C; într-o altă ordine de lucruri, menținerea nivelurilor adecvate de tioredoxină în formă redusă este importantă pentru reglarea creșterii celulare.

Este esențial pentru activitatea a 3 iodotironine deionidaze, responsabile de transformarea T4 în T3, care este cea mai activă formă biologică a hormonului. Acest rol în funcția tiroidiană face din seleniu un metal esențial pentru dezvoltarea și creșterea corectă a fătului și a copilului. Selenioproteina P este asociată cu celulele endoteliale vasculare și funcția sa, încă neclară, pare să le protejeze de acțiunea proceselor oxidative. Rolul selenoproteinei W, care este abundent în mușchi și ar putea fi legat de metabolismul muscular, nu este, de asemenea, clar înțeles.

În cele din urmă, rețineți că seleniul protejează și împotriva toxicității altor metale grele, cum ar fi mercurul, plumbul, cadmiul sau argintul.

Deficiență de seleniu

Deși nu produce un tablou clinic clar, deficitul de seleniu a fost asociat cu diferite tipuri de cancer, boli cardiovasculare și hepatice. Nu este obișnuit, cu excepția locuitorilor din zone geografice cu soluri foarte slabe în acest metal, cum ar fi anumite zone din China, sau la persoanele supuse unei nutriții parenterale de foarte lungă durată și slab echilibrate.

Boala Keshan este o cardiomiopatie care afectează copiii și femeile care locuiesc într-o anumită regiune a Chinei cu deficit de seleniu și este, de asemenea, asociată cu infecția cu un virus Cossackie, care în mod normal nu este foarte virulent. Studiile de experimentare pe animale indică faptul că stresul oxidativ, derivat din niveluri scăzute de seleniu, provoacă mutații ale virusului care capătă o virulență mai mare și devine capabil să provoace miocardită severă.

O altă boală legată de dietele sărace în seleniu este boala Kashin-Beck, care se caracterizează prin degenerarea cartilajului articular și afectează copiii între 5 și 13 ani. În ciuda asocierii epidemiologice dintre proces și deficiența mineralului din sol și dietă, rolul seleniului în patogeneza acestei boli nu este clar și au fost postulați alți factori etiogeni, cum ar fi micotoxine, deficit de iod sau contaminanți.

Surse de hrană cu seleniu

Alimentele cele mai bogate în seleniu sunt carnea, peștele și carnea de organe. De obicei se consumă împreună cu proteine ​​sub formă de seleniometionină sau seleniocisteină și absorbția sa este practic de 100% fără niciun tip de reglare metabolică, de unde și potențialul său toxic.

Plantele nu au nevoie de acest element, dar atunci când acesta este prezent în sol îl încorporează în structura lor sub formă de compuși nespecifici legați de sulf; conținutul de seleniu al legumelor depinde, prin urmare, de conținutul din solul de cultivare.

Toxicitate cu seleniu

Ingerarea toxică are loc numai în cazurile de accidente sau tentative de sinucidere. Au fost descrise cazuri de otrăvire cronică (selenioză). Principalele simptome sunt părul și unghiile fragile, problemele gastro-intestinale, erupțiile cutanate, oboseala, iritabilitatea și anomaliile sistemului nervos. Acestea apar atunci când aportul de seleniu depășește cifrele de 850 µg/zi, pentru care s-a stabilit un aport maxim recomandat de 400 µg/zi (UL of Food and Nutrition Board, 2003).

Fluor

Cantitatea de fluor la adulți este de aproximativ 2,6 g, iar 95% din acesta este în oase și dinți. Deși rolul său în menținerea unei sănătăți dentare bune este clar, nu este considerat un element esențial, deoarece nu este necesar să se mențină funcțiile vitale.

Funcțiile fluorului în organism

Beneficiile aportului de fluor sunt cele mai mari înainte de erupția dinților. La adulți, a fost demonstrată acțiunea locală sub formă de ape de gură sau paste de dinți, deși beneficiile ingerării apei îmbogățite cu fluor sau a suplimentelor sale sunt mai controversate. În ciuda acestui fapt, studiile clinice efectuate în mai mult de 20 de țări au arătat că fluorizarea apei în cantități cuprinse între 0,7 și 1,2 ppm a redus aspectul cavităților cu între 40 și 70%.

Odată absorbit, fluorul este încorporat în țesutul osos sub formă de cristale de fluoroapatită sau încorporat în cristale de hidroxiapatită, crescând densitatea acestora. Cu aceasta, stabilitatea fazei minerale a țesutului osos este crescută și smalțul dentar este întărit, făcându-l mai rezistent la acțiunea acizilor și, prin urmare, la dezvoltarea cavităților.

Alte acțiuni atribuite acesteia acționează asupra bacteriilor cariogene, inhibând metabolismul și aderența acestora la placa dentară. În ceea ce privește rolul său în osteoporoză, s-a postulat o posibilă acțiune de stimulare a activității osteoblaste, dar deși s-a demonstrat că administrarea de fluor la doze farmacologice crește densitatea osoasă, nu există dovezi că fluorizarea generalizată a osului. prevenind această patologie. Osteoporoza se caracterizează printr-o scădere a densității minerale osoase care este însoțită de o fragilitate mai mare și un risc crescut de fracturi. Majoritatea tratamentelor, utilizate până acum, pentru această boală se concentrează pe reducerea resorbției osoase și rezultatul este că densitatea minerală crește cu greu odată cu acestea; dimpotrivă, administrarea de fluor la acești pacienți crește semnificativ densitatea minerală osoasă fără, în ciuda acestui fapt, să crească rezistența țesutului sau să reducă riscul de fractură.

Surse alimentare de fluor

Apele fluorurate, peștele și ceaiul sunt principalele surse ale acestui mineral la adulți. Interesant este că la copiii cu vârsta sub 6 ani, principala sursă a acesteia este pasta de dinți pe care o ingerează accidental.

Toxicitatea fluorului

Efectele toxice ale fluorului încep să apară la aporturi mai mari de 10 µg/zi.

Fluoroza dentară se manifestă ca un smalț plictisitor și pătat, în timp ce în cazuri mai severe există și fluoroză osoasă caracterizată prin creșterea densității osoase, calcificarea ligamentelor, imobilitate, pierderea masei musculare și probleme neurologice.

Crom

Cele mai frecvente forme de crom în natură sunt Cromul III și Cromul VI. Cel mai abundent în hrană este trivalentul și este cel de care profită organismul; cromul hexavalent este obținut din CrIII prin încălzire în pH alcalin, este utilizat în procesele industriale și este foarte iritant, toxic și cancerigen. Ingerarea unor cantități mici de CrVI nu are efecte dăunătoare, deoarece se reduce rapid în mediul acid al stomacului, transformându-se în CrIII.

Cromul funcționează în organism

Cromul îmbunătățește acțiunea insulinei care influențează metabolismul glucidelor, lipidelor și proteinelor.

Natura acestei acțiuni nu este bine determinată, deși cea mai acceptată ipoteză în prezent este că Cr ar stimula acțiunea receptorilor celulari de insulină prin legarea sa la o peptidă specifică, apoLMWCr (Substanță de legare a cromului cu greutate moleculară mică).

Deficitul de crom a fost asociat cu intoleranță la glucoză și a fost propus ca un factor de risc pentru dezvoltarea diabetului de tip 2, lucru care nu a fost dovedit până acum.

Mai multe publicații atribuie suplimentării cu acest oligoelement, efecte nedovedite științific, cum ar fi creșterea masei musculare sau pierderea în greutate.

Surse alimentare cromate

Cantitatea de crom din alimente este foarte variabilă și dificil de estimat. Ardeiul negru, drojdia de bere, stridiile, carnea și ficatul sunt bogate în acest metal, precum și infuzii de ceai și cafea.