Vitaminele și mineralele sunt categorii de micronutrienți, spre deosebire de macronutrienți (carbohidrați, grăsimi și proteine).

vitamine

Sunt necesare în cantități mai mici - de obicei miligrame, mai degrabă decât grame.

Vitaminele și mineralele sunt substanțe foarte diferite. Vitaminele sunt organice (molecule moderat complexe bazate pe legături covalente carbon-carbon) în timp ce mineralele sunt anorganice (mai simple - adesea doar unul sau două elemente - de obicei sub formă de ioni).

Atât vitaminele, cât și mineralele sunt substanțe nutritive esențiale pentru animale, în timp ce plantele au nevoie doar de minerale (adesea destul de diferite). Nutriția minerală a plantelor este acum un subiect separat pe acest site.

Vitamine

O vitamină este o substanță necesară organismului și care nu poate fi sintetizată în cantitățile necesare, deci trebuie să fie furnizată în dietă. Prin urmare, este definit în contextul anumitor grupuri de animale. Aceleași substanțe pot fi produse în cantități adecvate în alte grupe de animale sau în plante, dar nu sunt denumite vitamine în acest context. Vitaminele îndeplinesc o varietate de funcții în organism, în principal legate de transferul de energie. Pot acționa ca cofactori enzimatici, la fel de grupuri protetice atașat de enzime sau ca coenzime, deplasarea grupurilor chimice sau a electronilor din compus în compus în interiorul celulei.

Termenul de vitamină a fost inventat de Casimir Funk, din vital + amină. El studia tiamina - lipsa căreia determină beriberi -, dar s-a constatat că alte vitamine nu aveau un grup de amine (NH2), astfel că termenul a fost scurtat.

Inițial, compoziția chimică a vitaminelor a fost necunoscută până când s-au pregătit cantități suficient de mari pentru analiză și au fost dezvoltate metode de identificare, astfel încât a fost început sistemul de descriere a acestora prin litere. Apoi, unii, cărora li s-a dat inițial aceeași literă, s-au dovedit a fi diferiți, astfel încât grupuri precum grupul B au fost împărțite cu numere (B1, B2 etc.). Unele s-au dovedit a le reproduce pe altele sau nu au fost considerate adevărate vitamine, deci există lacune; nu există vitamina B4, F, G etc.

Unele vitamine există în mai multe forme numite vitamine. Acestea sunt adesea variații pe aceeași temă moleculară, dar uneori diferă ca activitate în comparație cu versiunea de bază și poate că nu îndeplinesc toate funcțiile vitaminei principale.

Anumite vitamine (grupul B, C) sunt solubile în apă. Aceasta înseamnă că trec prin corp în sistemul sanguin și sunt excretați continuu în urină. În consecință, acestea trebuie obținute în mod regulat din dietă.

Altele (A, D, E, K) sunt liposolubile. Acestea tind să fie depozitate în ficat și nu sunt epuizate atât de repede. Acest lucru explică de ce ficatul este o sursă importantă a acestor vitamine.

Trebuie precizat că majoritatea oamenilor consumă cantități adecvate din majoritatea vitaminelor dacă au o dietă echilibrată. De fapt, cercetătorii au avut inițial probleme în eliminarea lor din principalele categorii de alimente (carbohidrați, grăsimi și proteine).

Cu toate acestea, persoanele cu diete restrânse sau cu probleme metabolice destul de grave pot suferi de deficit de vitamine. Deficitul de vitamine poate fi primar - surse slabe de vitamine în dieta zilnică - sau secundar, care poate fi rezultatul unor afecțiuni care afectează absorbția în intestin, organismul neputând utiliza vitamina sau o creștere a excreției vitaminei din corp.

Unele vitamine au fost recomandate în cantități mai mari decât de obicei pentru tratarea tulburărilor metabolice și în cazurile în care pot exista interacțiuni cu medicamente utilizate pentru tratarea altor afecțiuni. Unele produse de îngrijire a sănătății și de înfrumusețare care conțin vitamine și compuși asociați s-au pretins că au o varietate de beneficii.
În grila de mai jos există mai multe legături către modele moleculare interactive 3D pe acest site care au fost transformate într-un format destul de ușor de utilizat (Jsmol).

DISCLAIMER: Acest material este furnizat cu bună-credință și în scopuri educaționale. Nu vă bazați în niciun fel pe acesta în scopuri medicale sau ca justificare a modificării dietetice ciudate.
Cu toate acestea, aș fi recunoscător să fiu informat cu privire la orice erori majore sau omisiuni.

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
1.4

Vitamina + link către modelul 3-D
B2
Riboflavina

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
0,3-1,3

Surse bune
Lapte și produse lactate, carne slabă, ouă, legume cu frunze verzi, leguminoase, nuci, drojdie
Făinurile și cerealele sunt adesea îmbogățite cu riboflavină.

Riboflavina este distrusă ca urmare a expunerii la lumină.

Rolul în corp
Precursor al NAD și NADP - acceptori de hidrogen și electroni în respirație și fotosinteză.
Niacina este implicată în producerea diferiților hormoni steroizi în glandele suprarenale. De asemenea, se crede că ajută la îmbunătățirea circulației (sângelui) și la reducerea aterosclerozei.

S-a constatat că, în doze mai mari, niacina (dar nu nicotinamida) blochează descompunerea grăsimilor și crește nivelul lipoproteinelor cu densitate mare (HDL) sau colesterolului „bun” și scade lipoproteinele cu densitate mică (LDL) din sânge.

Surse bune
Drojdie și produse din drojdie, majoritatea cărnii, multe fructe și legume

Porumb: porumbul (dulce) se poate dovedi a avea un deficit de niacină, cu excepția cazului în care este gătit în soluție alcalină

În ficat, niacina poate fi sintetizată și din triptofan, un aminoacid esențial. Această conversie necesită riboflavină (vitamina B2), piridoxină (vitamina B6) și fier.

Rolul în corp
Precursor al Coenzimei A care transferă molecule mai mici în procesul de respirație și în alte procese

Au fost sugerate multe alte funcții posibile.

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
6

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
5-25

Cauze de carență
Principala cauză a deficienței: Albușul de ou crud conține o proteină avidină care absoarbe biotina, făcându-l indisponibil. Gătitul îl dezactivează și nu dăunează biotinei.
În diferite surse de hrană, biotina este legată de o proteină care trebuie descompusă înainte de a putea fi absorbită.

Simptome ale deficitului de biotină: căderea părului, conjunctivită, erupții faciale și alte erupții cutanate, diferite simptome neurologice .

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
(incert)

Surse bune
Ficat, legume cu frunze verzi, gălbenuș de ou.

Bacteriile intestinale produc suficientă biotină pentru majoritatea oamenilor.

Vitamina + link către modelul 3D
B9
Acid folic

Cauze de carență
Anemie macrocitică sau megaloblastică

Defecte ale tubului neural la dezvoltarea embrionilor

plus alte posibile tulburări, inclusiv cancerul .

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
0,2
(dublu față de sarcină)

Rolul în corp
Necesar pentru formarea globulelor roșii sănătoase - în asociere cu vitamina B9 (și fier)

implicat și în sinteza acizilor grași și metabolismul energetic

Cauze de carență
Leziuni ale creierului și ale sistemului nervos: oboseală, depresie și memorie slabă.

Deficitul de vitamina B12 poate fi cauzat de tulburarea metabolică anemie pernicioasă, care este o boală autoimună care atacă anumite celule ale stomacului, astfel încât factorul intrinsec gastric nu este produs. Acest lucru este necesar pentru absorbția vitaminei B12 în intestinul subțire; în absența sa B12 nu este absorbit din alimentele care au fost consumate.

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
40-90

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
0,005 - 0,015
(5-15µg)

[Unele surse sugerează o gamă mai largă - posibil din cauza diferențelor de stil de viață]

Vitamina + link către modelul 3D
E
Tocoferol și altele

Rolul în corp
Antioxidant: acționează ca eliminator de radicali peroxil, împreună cu vitamina C și previne oxidarea acizilor grași polinesaturați

De asemenea, acționează ca un regulator al activității enzimatice în creșterea mușchilor netezi și are un efect asupra expresiei genelor, în special a celor responsabili pentru repararea rănilor și regenerarea țesutului deteriorat în timpul aterosclerozei.

Cauze de carență
Probleme neuromusculare datorate conducerii slabe a nervilor

eventual boli de inimă și ateroscleroză

Deficitul de vitamina E este destul de rar și este mai probabil să fie cauzat de probleme de absorbție a grăsimilor decât de o dietă inadecvată.

Rolul în corp
Cofactor în formarea factorilor de coagulare II (protrombină), VII, IX și X de către ficat.

De asemenea, este necesar pentru formarea și calcificarea proteinelor osoase.

Suma necesară
mg/zi
[ADR]
0,075
(75µg)

Minerale

Mineralele sunt destul de nereactive (chimic), ceea ce este surprinzător pentru unii oameni. De exemplu, calciul și fosforul sunt considerate reactive - chiar periculoase - în contextul acestor substanțe ca elemente. Cu toate acestea, în calitate de compuși, aceste proprietăți reactive sunt înlocuite - neutralizate - astfel încât ionii de calciu și ionii fosfat sunt foarte diferiți de elemente. Un alt exemplu bun ar fi clorura de sodiu, un compus de sodiu și clor. Aceasta este de fapt cunoscută sub numele de sare de masă. De fapt, multe minerale sunt cunoscute sub numele de săruri minerale sau doar săruri.

Această transformare se explică prin faptul că mineralele sunt în general ioni - atomi sau grupuri de atomi de elemente care au câștigat sau pierdut electroni din carcasa lor exterioară, ceea ce îndepărtează caracteristicile cele mai evidente ale elementelor văzute singure și conferă acestor ioni o sarcină. În ceea ce privește activitatea biologică, cea mai mare parte a variației dintre ionii de minerale/elemente se explică prin diferențele de sarcină și dimensiunea nucleilor atomici implicați.

Există două categorii de bază de ioni, în funcție de tipul sau semnul de sarcină pe care îl posedă: cei încărcați pozitiv sunt numiți și cationi și cei încărcați negativ sunt denumiți anioni. În general, metalele au ioni pozitivi, iar nemetalele au ioni negativi .

În circumstanțe normale (în organismele vii), ionii nu există singuri. Fiecare ion încărcat pozitiv trebuie să fie însoțit de un ion încărcat negativ, iar unii ioni poartă mai mult de o sarcină, astfel încât numărul sarcinilor pozitive și negative trebuie să se echilibreze reciproc. Deci, în clorura de sodiu (NaCl) există un număr egal de ioni de sodiu Na + și ioni de clorură Cl -, în timp ce în clorura de calciu (CaCl2) există de două ori mai mulți ioni de Cl decât ionii de Ca 2+. Aceasta înseamnă că, atunci când vorbim despre ioni de sodiu Na + sau ioni de potasiu K +, trebuie să existe un număr însoțitor sau un sortiment de anioni - posibil ioni de clorură Cl - sau ioni de sulfat SO4 - dar în soluție nu sunt asociați în modul în care clorura de sodiu și sulfatul de potasiu ar putea fi într-un borcan într-un laborator de chimie sau într-o farmacie.

Această situație este ușor modificată atunci când pH-ul unei soluții este modificat: creșterea pH-ului de la 7 la 8 (făcându-l mai alcalin) reduce concentrația ionilor H + la 1/10 din valoarea anterioară, în timp ce scade pH-ul de la 7 la 6 (făcându-l mai acid) crește concentrația ionilor H + la 10 x valoarea precedentă. Schimbarea pH-ului unei soluții poate modifica solubilitatea altor ioni.

Mineralele pot fi considerate ca provenind din scoarța terestră (și din apa mării) sub formă de săruri care, atunci când sunt purificate, sunt adesea văzute ca cristale (de obicei albe sau incolore). Dar, atunci când sunt absorbiți în corp, sunt de obicei sub formă de ioni, dizolvați în apă. Unele elemente pot interacționa cu compușii organici și pot fi absorbiți în țesutul adipos.

Diferite minerale îndeplinesc funcții diferite la animale și plante, o reflectare a diferitelor procese biochimice care sunt caracteristici ale fiecăruia. Există unele suprapuneri cu procesele biologice de bază.

Minerale dintr-o perspectivă umană/animală

Unele minerale sunt încorporate în părțile majore ale corpului, cum ar fi scheletul și dinții, iar unele formează părți importante ale celulelor. Altele sunt componente esențiale ale sângelui și fluidelor corporale. Cantitatea de fiecare mineral necesară poate varia în funcție de vârstă și stilul de viață.

Anumite minerale participă, de asemenea, la unele dintre aceleași procese metabolice pentru care sunt cunoscute vitaminele, astfel încât distincția aici nu este atât de clară.

Există o subcategorie de minerale care sunt necesare în cantități foarte mici: acestea sunt numite oligoelemente.