КЛАССИФИКАЦИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

Теоретически в организме человека и животных должны содержаться все элементы среды обитания. По разным источникам, более 80-ти элементов обнаружено в организме человека.

Как правило, изучение любых биологически активных веществ (включая минералы) начинается с их классификации. Существует 4 основных вида классификации: первая основана на количественном признаке (количественном содержании того или иного элемента в организме человека); в основе второй - свойство минералов изменять кислотно-щелочное равновесие в организме; третья исходит из биологической роли элементов для организма человека; а четвертая отталкивается от биогенной активности микроэлементов.

Простейшая классификация минеральных элементов основана на количественном признаке. Суммарное количество каждого из элементов может быть очень разным, поэтому различают так называемые макроэлементы и микро- (или ультрамикро)-элементы. Микроэлементы (МЭ) - это группа химических элементов, которые содержатся в организме человека и животных в очень малых количествах, в пределах 10^-3 – 10^-12 %. Деление минералов по количественному признаку достаточно условно, так как один и тот же элемент может выступать в организме и как макроэлемент, и как микроэлемент. Примером этого может служить кальций, который содержится в огромных количествах в костях, и в этом случае он, безусловно, макроэлемент. Но тот же кальций выполняет в клетках роль вторичного посредника гормонального сигнала, в этом случае его количество измеряется в микрограммах, и он, безусловно, микроэлемент.

При анализе минерального гомеостаза крайне важно определение сочетанного действия минералов в организме, их синергическое или антагонистическое действие.

В основе классификации минеральных элементов применительно к особенностям питания человека (цит. по Петровский К.С., Ванханен В.Д., 1981) положено свойство минералов изменять кислотно-щелочное равновесие.

Изучение минерального состава пищевых продуктов показало, что одни из них характеризуются преобладанием состава минеральных элементов, обусловливающих в организме электроположительные (катионы), другие вызывают преимущественно электроотрицательные (анионы) сдвиги. В связи с этим пищевые продукты, богатые катионами, имеют щелочную ориентацию, а пищевые продукты, богатые анионами, - кислотную ориентацию. Учитывая важность поддержания в организме кислотно-щелочного состояния и возможное влияние на него кислотных и щелочных веществ пищи, авторы этой классификации посчитали целесообразным разделить минеральные элементы пищевых продуктов на вещества щелочного и кислотного действия. Кроме того, как самостоятельная группа биомикроэлементов выделены минеральные элементы, вс гречающиеся в пищевых продуктах в небольших количествах, проявляющих в организме высокую биологическую активность. Авторы предлагают руководствоваться следующей классификацией минеральных элементов (табл. 1).

Таблица 1.

Ориентировочная классификация минеральных элементов

Согласно этой классификации, биоэлементы рассматриваются с точки зрения их присутствия в продуктах питания, суточной потребности в элементах для человека и биологической их роли с точки зрения их участия в сохранении кислотно-щелочного равновесия.

Третья разновидность классификации, представляющая наибольший интерес для физиологов, биохимиков и специалистов в области питания человека, основана на биологической роли элементов, согласно которой выделяют 15 жизненно необходимых (эссенциальных) элементов: кальций, фосфор, калий, хлор, натрий, цинк, марганец, молибден, йод, селен, сера, магний, железо, медь и кобальт. При «абсолютном дефиците» (по Авцыну А.П. с соавт., 1991) эссенциальных веществ наступает смерть. Также различают условно эссенииальные элементы (фтор, кремний, титан, ванадий, хром, никель, мышьяк, бром, стронций и кадмий) и выделяют большую группу элементов с неопределенной биологически полезной функций, которые часто накапливаются в организме, поступая с пищей, воздухом и водой. Некоторые из них отнесены к токсичным (свинец, ртуть, кадмий, бериллий и др.). Подразделение МЭ на эссенциальные и токсичные очень условно, т.к. некоторые токсичные элементы в малых количествах могут относиться к эссенциальным, и некоторые эссенииальные МЭ (медь, марганец, селен, йод и др.) в больших концентрациях способны вызывать интоксикацию. По мнению В.И. Вернадского: «Нет токсичных элементов, есть токсичные дозы».

Классификация элементов по их биогенной активности тоже не лишена недостатков. Прежде всего, она не отражает изменений биологических свойств биоминералов в зависимости от их дозы, сочетанности с другими элементами, их синергизма или антагонизма. Кроме того, биологическая роль биоминералов может изменяться от целого ряда других факторов: условий жизни, возраста, вредных привычек и т.д.