Микронутриенты
Представьте себе, что вы решили сделать коллаж. Приготовили лист ватмана, вырезали картинки и… обнаружили, что у вас нет клея. Вряд ли вы скажете: «И подумаешь, всего-то пары граммов клея не хватает, обойдусь без него», а отправитесь в магазин за необходимым компонентом. Та же ситуация с микронутриентами: они нужны в очень маленьких дозах, но без них ничего не «склеится». Что такое микронутриенты, откуда они берутся, как влияет их дефицит на здоровье и каким образом можно эффективно восполнить их недостаток?
Зачем нужны микронутриенты?
Недостаток макронутриентов – белков, углеводов и жиров – мы замечаем сразу: чувство голода и упадок сил не позволяют игнорировать проблему. Дефицит микронутриентов может долго не сказываться на самочувствии, однако в долгосрочной перспективе неизменно приводит к нарушению работы всех органов и систем: у взрослых ведет к развитию болезней, у детей – к задержке физического и умственного развития.
Микронутриенты не являются строительным материалом для клеток, ферментов, гормонов и пр., а также не снабжают организм энергией. Почему же их недостаток так фатален? Потому что, пусть и в очень маленьких дозах – тысячных и даже миллионных долях грамма, они необходимы для протекания различных биохимических реакций, например, в качестве катализаторов. То есть, если они отсутствуют, то даже при наличии всех других компонентов, участвующих в реакции, процесс не запустится или будет протекать по другой схеме.
Большинство микронутриентов не синтезируется в организме, они не могут «накапливаться впрок», а значит, должны ежедневно поступать с пищей. Считается, что именно наличие тех или иных микронутриентов делает питание лечебным. К микронутриентам относятся макро- и микроэлементы, витамины, а также ряд других веществ, таких как биофлавоноиды, летучие жирные кислоты и пр.
Витамины
Витамины – это группа соединений, которые жизненно необходимы в очень малых дозах, но при этом не синтезируются в организме (или образуются в недостаточном количестве), а поэтому должны поступать с пищей. В отличие от микроэлементов, витамины относятся к органическим соединениям, то есть в состав их молекул входит углерод. Сегодня список витаминов включает 13 наименований: часть из них относится к жирорастворимым (А,D, Е, К), остальные – к водорастворимым (витамины группы В, витамин С, фолиевая, никотиновая кислота, биотин).
Большинство водорастворимых витаминов выполняет роль катализаторов химических реакций. Это своего рода недостающий пазл для молекул ферментов: присоединяясь к активному фермент, который, в свою очередь, влияет на течение биохимической реакции. Жирорастворимые витамины принимают участие в синтезе клеточных мембран, защищают организм от свободных радикалов, помогают усваиваться макронутриентам из кишечника и пр. Действие витаминов не ограничивается отдельным органом или системой: они участники процессов, протекающих практически в каждой клетке организма. Поэтому их дефицит (гиповитаминоз) или отсутствие (авитаминоз) негативно отражается на работе всех органов и систем.
Например, витамин А необходим для размножения и дифференцировки быстро делящихся клеток. У эмбриона и младенца – это клетки практически всех тканей, а у взрослого человека, например – клетки слизистых оболочек. Таким образом, дефицит этого витамина у плода и младенца обернется задержкой роста, а у взрослого – сухостью и снижением защитных свойств слизистых. Витамин Е защищает каждую клетку нашего организма, не позволяя свободным радикалам разрушать мембрану снаружи и блокируя ферменты, которые могут повредить клетку изнутри. Соответственно, недостаточное поступление витамина Е чревато негативными изменениями в клетках самых разных органов: страдает нервная ткань, ухудшается функция скелетных мышц и сердца, у женщин развивается бесплодие, учащаются выкидыши и пр.
Витамин D стоит особняком среди других витаминов: ученые спорят, можно ли его относить к этой группе веществ. Во-первых, наш организм может самостоятельно его синтезировать при попадании на кожу ультрафиолета. Во-вторых, в отличие от других представителей данной группы, витамин D при поступлении в организм не является «продуктом, готовым к употреблению». Чтобы проявить свои свойства, он должен пройти два этапа активации: сначала в печени, затем – в почках. И, в-третьих, свой биологический эффект – регуляцию обмена кальция и фосфора – он реализует, скорее, как гормон, нежели как витамин. Проникнув внутрь клетки, витамин D воздействует на рецепторы и активирует в ДНК гены, ответственные за синтез белков, связывающих кальций. Поэтому этот витамин иногда называют «D-гормон».
Микроэлементы и макроэлементы
В теле человека на сегодняшний день обнаружено порядка 80 элементов из таблицы Менделеева, многие из которых являются биологически значимыми, то есть необходимыми для нормальной работы органов и систем – их также называют биоэлементами. Среди биоэлементов выделяют макроэлементы и микроэлементы. К первым относят вещества, содержание которых в организме превышает десятую долю процента от общей массы тела. Некоторые из макроэлементов можно лишь условно отнести к микронутриентам: речь идет о кислороде, углероде, водороде и азоте. Они входят в состав большинства биомолекул, содержатся в каждой клетке организма, поэтому их называют органогенными элементами. Основные источники их поступления в организм – это не пища, а воздух и вода.
К макроэлементам относят также фосфор, кальций, калий, магний, хлор, серу и натрий. Наши ткани содержат их в достаточном количестве: в организме человека весом 65 кг обнаруживается около 20 г магния, по 100 г натрия и хлора, калия и серы по 150 и 200 г соответственно, около 650 г фосфора и около 1300 г кальция. При недостаточном ежедневном поступлении этих биоэлементов возникают проблемы. Так, недостаток калия, регулирующего обменные процессы в клетках, может стать причиной нарушения работы мышц, в том числе сердечной, бронхиальных, мускулатуры кишечника. Дефицит серы, входящей в состав незаменимых аминокислот, многих ферментов, гормонов, ведет ухудшению работы печени, болезням суставов, ломкости ногтей, выпадению волос и многому другому.
Биоэлементы, содержание которых в организме составляет сотые доли процента от массы тела и меньше, относят к микроэлементам. Всего их более шестидесяти, и лишь в отношении восьми из них неоспоримо доказана важная роль в биологических процессах – это железо, йод, марганец, хром, цинк, селен, медь, кобальт. Данные микроэлементы относят к числу незаменимых, они должны ежедневно поступать с пищей. Незаменимые микроэлементы входят в состав биологически-активных молекул, гормонов, ферментов. Наиболее известна роль железа, участвующего в снабжении клеток кислородом, а также йода – необходимого компонента гормонов щитовидной железы.
Еще семь микроэлементов относят к условно-незаменимыми, что связано с недостаточной информацией об их биологической роли – это бор, фтор, молибден, никель, ванадий, кремний, мышьяк, литий. Присутствующие в тканях золото, серебро, вольфрам, стронций, титан, германий относят к числу потенциально-токсичных: их польза не доказана, в микроскопических дозах они не вредят организму, а в случае превышения определенной концентрации они становятся опасны. Вполне возможно, что дальнейшее изучение этих микроэлементов поможет установить их позитивную роль в работе организма.
Полезны ли БАДы как источники микронутриентов?
Исследований, доказывающих, что прием витаминно-минеральных добавок позитивно влияет на организм, на сегодняшний день проведено очень мало. В частности, экспериментально подтвержден положительный эффект от применения витамина D: ученые из Института старения Бака (США) на треть продлили жизнь круглых червей, посадив их на диету, богатую этим витамином. По мнению ученых, эффект обусловлен стимуляцией генов, ответственных за уничтожение «мусорных» белков, которые накапливаются в организме по мере старения. Другая группа ученых из Института Вирджинии (США) в ходе наблюдений за двумя тысячами медицинских работников, отметила, что достаточное содержание витамина D в рационе улучшает переносимость физических нагрузок. Также дополнительные микродозы витамина D рекомендованы детям первого года жизни, проживающим в регионах, где мало солнечных дней, а также женщинам в менопаузе для профилактики остеопороза.
Подтверждена польза дополнительного приема витамина В9 (фолиевой кислоты) при подготовке к зачатию и в первом триместре беременности: она необходима для формирования нервной трубки и профилактики различных врожденных пороков. Однако специалисты считают, что даже в этой ситуации необходимость приема фолиевой кислоты отпадает при грамотно сформированном рационе: витамином В9 богаты говяжья печень, бобовые, цельнозерновые макароны, шпинат, брокколи и пр.
Появляется все больше данных, свидетельствующих о бесполезности витаминных добавок и даже об их негативном влиянии на здоровье. Исследования британских специалистов показали, что у 82 тысяч людей, в течение 12 лет принимавших витамин Е, не снизились риски развития сердечно-сосудистых болезней (а именно эти эффекты декларируют производители добавок). В группе из 140 тысяч здоровых добровольцев, принимавших бета-каротин (предшественник витамина А), смертность даже была несколько выше, чем в контрольной группе.
Исследование, проведенное в Израиле, показало, что в группе женщин пожилого возраста, в течение трех лет принимавших витамины С и Е, более чем у 30% участниц ухудшилось состояние сосудистых стенок и лишь у 14% наблюдалась некоторая положительная динамика. В ходе похожих экспериментов в США выяснилось, что длительный прием витамина С может повышать риск инсультов из-за появления отложений на стенках сосудов головного мозга. Также в ряде публикаций упоминалось, что прием витамина С больными сахарным диабетом повышает риск развития болезней сердца и сосудов.
В группе из 170 тысяч участников исследования, призванного доказать роль витаминов в профилактике рака кишечника, у людей, принимавших витамины С, А и Е, рак кишечника развивался несколько чаще, чем в контрольной группе. А сочетанный прием витамина А и бета-каротина повышал вероятность развития рака кишечника на 30%. Российские биофизики из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН провели исследование, показавшее, что витамин В12 в сочетании с витамином С и некоторыми другими антиоксидантами приводит к образованию агрессивных молекул, способных повреждать ДНК и разрушать клеточные мембраны.
Что касается мультивитаминов – то есть добавок, включающих широкий спектр витаминов и минералов – их эффективность и безопасность в долгосрочной перспективе на сегодня также не считается доказанной. В 2010 году ученые из Франции провели исследование, касающееся влияния мультивитаминов на здоровье людей. Участниками эксперимента стали около 8 тысяч добровольцев. Оказалось, что у тех, кто принимал поливитаминные комплексы, риск развития сердечных и онкологических болезней был таким же, как и у людей из контрольной группы, принимавших «пустышки». Специалисты считают, что к приему поливитаминов нужно относиться, как минимум, осторожно, учитывая большое количество биологически-активных компонентов в их составе. В природных источниках витамины, макро- и микроэлементы сбалансированы: один компонент способствует оптимальному усвоению другого, это сформировавшиеся в ходе эволюции комплексы для реализации максимально благоприятного биологического эффекта. А вот аспекты взаимодействия друг с другом синтетических агентов в составе мультивитаминов в настоящее время изучены лишь в очень малой степени. Поэтому в ситуациях, когда есть клинически обоснованная необходимость приема того или иного витамина в синтетической форме, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение монопрепаратам, то есть добавкам, содержащим только витамин D, фолиевую кислоту и пр.
Выводы
Сегодня многие врачи и ученые призывают скептически относиться к пропаганде фармацевтических компаний, выпускающих витаминно-минеральные добавки, и советуют делать ставку на разнообразное и полноценное питание. По сути дела, дефицит микронутриентов, о которых любят упоминать сторонники витаминных БАД, в большей степени связан не с истощением полезных компонентов в продуктах, а с культурой питания. Большинство из нас автоматически следует программам, заложенным семьей и социумом, многие питаются на бегу, «глушат» голод фастфудом. В итоге мы быстро «выбираем» свою суточную норму калорий, обделяя при этом организм ценными микро- и макроэлементами.
Между тем, считается, что наш организм способен самостоятельно принимать решение о том, какая именно пища ему необходима сейчас, выбирать продукты, содержащие дефицитные в данный момент компоненты. Такой интуитивный подход противопоставляется автоматическому и является одной из практик осознанности. Восстанавливая утраченную связь с организмом, человек учится различать ложные позывы «перекусить», обусловленные воздействием внешних факторов (например, запахом из кондитерской), от истинного голода, слышать сигналы о необходимости пополнить внутренние резервы тем или иным элементом.
Ученые же, говоря о питании, богатом микронутриентами, рекомендуют избегать крайностей, таких как вегетарианство или, напротив, избыточное употребление мяса, ежедневно включать в рацион до 0,5 кг сырых фруктов и овощей, рыбу, орехи, зелень, бобовые, каши из неочищенных злаков и другие. В последние годы выяснилось, что целый спектр витаминов синтезируется кишечными бактериями. Представители микробиоты вырабатывают витамины В1, В2, В6, В12, К, никотиновую, пантотеновую, фолиевую кислоты, а также создают оптимальные условия для их усвоения в кишечнике. Таким образом, поддерживая микробную гармонию в кишечнике, мы помогаем снабжать организм витаминами.
Микронутриенты[править | править код]
Микронутриенты
– витамины, минералы, волокна и фитохимические вещества – в небольших количествах участвуют в важных химических факторах жизни и здоровья и не содержат калорий. Витамины являются органическими соединениями, необходимыми для жизнедеятельности, которые не могут синтезироваться организмом, но тем не менее обязательны для нормального функционирования клеток. Витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые. Из тринадцати на данный момент известных витаминов четыре являются жирорастворимыми (витамины A, D, E и K), остальные девять – водорастворимыми (восемь витаминов группы В и витамин С). Водорастворимые витамины легко расщепляются в воде и в целом беспрепятственно выводятся из организма, поэтому организм постоянно нуждается в их поступлении.
Организм человека нуждается как минимум в шестнадцати минералах. С минералами дело обстоит сложнее, поскольку ряд их оптимальных преимуществ достаточно узок. Например, слишком много или слишком мало железа, селена, меди и цинка может быть не только не полезным, но и вредным. Слишком большое количество красного мяса может привнести в ваш организм потенциально вредное количество железа и меди, хотя в целом в стандартной американской диете наблюдается серьезный дефицит большинства жизненно важных микронутриентов. Таким образом, решающее значение имеет определение оптимального количества принимаемых минералов.
Самый безопасный и верный способ получать оптимальное количество витаминов и минералов – это есть натуральные продукты растительного происхождения, включая богатые витаминами цветные овощи типа брокколи, цветной капусты, зеленого лука и помидоров.
Когда антрополог Катарина Милтон прослеживала пищевые привычки четырех разных видов обезьян, она обнаружила, что каждый вид потребляет примерно в десять раз больше рекомендуемой дневной нормы витамина С и примерно в четыре раза больше суточного количества магния и калия. Они также потребляли гораздо больше незаменимой омега-3 альфа-линоленовой кислоты. Еда человекообразных приматов невероятно насыщена противостоящими болезням микронутриентами и фитохимическими веществами, которые поступают из растительной пищи и являются основной причиной их долголетия и крепкого здоровья. Наша потребность в питательных веществах и наша пищеварительная система физиологически такие же, как у человекообразных обезьян; нам тоже требуется рацион питания, богатый витаминами и минералами для поддержания оптимального уровня функционирования нашего организма. Дефицит растительной пищи провоцирует повышенный риск развития рака и аутоиммунных заболеваний.