Mikronutrijenti

VITAMINI

Autor i urednik: Prof dr Midhat Jašić

Općenito o vitaminima

Vitamini su organski sastojci koji se nalaze u veoma malim količinama u hrani. Čovjeku su neophodni za održavanje zdravlja, rast i reprodukciju. U početku, kada su se tek počeli otkrivati, njihova hemijska struktura bila je nepoznata. Tada je dogovorno da se dodjeljuju oznake koje su bile ili samo slova abecede ili kombinacija brojki i slova. Danas se koriste prikladni nazivi za svaki pojedini vitamin npr. tiamin (B1), riboflavin (B2), askorbinska kiselina (C), biotin (H), cijanokobalamin (B12) i dr.Vitamini se moraju unositi u organizam u malim količinama isto kao što se moraju unositi esencijalne aminokiseline i esencijalne masne kiseline. Male količine pojedinih vitamina mogu se sintetisati u organizmu. Tako  naprimjer iz provitamina D nastaje vitamin D pod uticajem sunčanih zraka. Manje količine vitamina K i biotina (vitamina H) nastaje u organizmu uz pomoć crijevne mikroflore. Vitamin B3 (niacin) se sintetizra iz esencijalne aminokiseline triptofana, koju opet moramo unijeti hranom.Za razliku od proteina, masti i ugljikohidrata vitamini u organizmu djeluju kao pojedinačne molekule, a ne kao makromolekule. To podrazumijeva da su fukcije vitamina  u ljudskom tijelu esencijalne u enzimskom sistemu metabolizma proteina, ugljikohidrata i masnoća.Vitamini nisu izvori energiju ali pomažu enzimima u procesu metabolizma.Potrebe za vitaminima se mjere u µg ili mg ili u internacionalnim jedinicama (IU). Njihova apsorpcija u ljudskom tijelu zavisi od unosa u prehrani.Uloge vitamina u organizmu su različite, a neki od njih imaju i posebne karakteristične specifičnosti djelovanja. Tako su vitamini E i C antioksidanti, vitamini B skupine imaju često brojne funkcije koenzima, vitamin K ima značajnu ulogu kod koagulacija krvi, vitamin A ima uticaja na poboljšanje vida, a vitamin D na okoštavanje. Nedostaci pojedinih vitamina mogu dovesti kako do lakših tako i do težih oštećenja u organizmu. Tako recimo nedostaci vitamina A uzrokuje tzv. noćnu sljepoću, a nedostatak vitamina D rahitis, vitamina E mišićnu slabost, vitamina K usporeno grušanje krvi, vitamina B3 pelagru, vitamina B1 bolest „beri beri“, vitamin B12 anemiju itd.Hemijski sastav vitamina je danas tačno poznat, kao i hemijski oblici i spojevi iz kojih nastaju. Hemijska priroda i fizikalno-hemijske osobine vitamina su raznovrsna. Većina vitamina pojavljuje se u različitim hemijskim oblicima. 

Vitamini se konvencionalno dijele u dvije osnovne grupe: topive u vodi – hidrosolubilne itopive u masnoćama – liposolubilne. U liposolubilne vitamine ubrajamo: vitamin D (kalciferol), E (tokoferol), K (fitomenadion) i A (retinol), dok u hidrosolubilne vitamine ubrajamo: vitamin B1 (tiamin), B2 (riboflavin) B6 (piridoksin), B12 -cijankobalamin, C (askorbinska kiselina) te B3 niacin-nikotinsku, B5 – pantotensku kiselinu, B7 – biotin i B9 -folnu kiselinu. U vitamine se često ubrajaju i inozitol (Ino),  paraamino benzojeva kiselina PABA,  orotinska kiselina – B13, panagmična kiselina – B15, holin, leatril (amgdalin) B17 te bioflavonoidi poznati kao vitamin P. Oko većine ovih spojeva još postoje kontraverze priznavanja kao vitamina.Liposolubilni vitamini se apsorbuju, transportuju i pohranjuju na duži vremenski period na način koji je općenito veoma sličan tim procesima kod masti. Hidrosolubilni vitamini se metaboliziraju slično vodenim fiziološkim medijima, koji se kraće zadržavaju u organizmu i u večim količinama se izlučuju putem urina.

Postoje izvjesne razlike izmedju vitamina topivih u vodi i vitamina topivih u mastima. Vitamini topivu u vodi su termički nestabliniji pa im se količina u hrani smanjuje tokom pasterizacije i sterilizaciji. Pri nižim režimima termičke obrade gubitak je obično 40 do 60 %, a pri sterilizaciji u nekim slučajevima vitamini potpuno degradiraju. Prilikom pranja hrane liposolubilni vitamini se zadržavaju u hrani, a hidrosolubilni se dijelom otapaju i ispiraju vodom. Prilikom unosa u organizam moraju se prvo rastvoriti u limfi i tek onda prelaze u krv.Do nedostatka vitamina u organizmu zbog nedovoljnog unošenja u organizam putem hrane, zbog poremećaja u resorpciji kao i zbog gubitka iz tijela.

Ključni pojmovi Vitamini su esencijalni nutrijenti koji se moraju unositi hranom i imaju različitu hemijsku strukturu. Dijele se na hidrosolubilne i liposolubilne. Liposolubilni vitamini se absorbuju putem limfotoka i putuju u krvi pomoću proteinskih nosača. Liposolubilni vitamini se deponuju u lipdima i adipoznim tkivima te mogu da stvaraju toksične koncentracije. Kuhanjem i pranjem hrane manje se gubi liposolubilni u odnosu na hidrosolubilne vitamine. Hidrosolubilni vitamini se absorbuju direktno u krvotok i putuju slobodno te ne trebaju proteinske nosioce. Kuhanjem i pranjem gubi se dio hidrosolubilnih vitamina iz hrane. Hidrosolubilni vitamini se ne deponuju u tkivima pa se izbacuju urinom ako se unesu u prekomjernoj količini. Uloge vitamina u organizmu su različite, a najčešće ulaze u sastav koenzima. Vitamini E i C su antioksidanti, vitamini B skupine imaju često brojne funkcije koenzima, vitamin K ima značajnu ulogu kod koagulacija krvi, vitamin A ima uticaja na poboljšanje vida, a vitamin D na okoštavanje.

[1] Skraćenica od para-amino benzeva kiselina, dio molekule folne kiseline.

Poremećaji uzrokovani vitaminima. Hipovitaminoze su bolesti izazvane nedovoljnim unosom vitamina putem hrane (primarne hipovitaminoze) ili stečenim poremećajima digestije, apsorpcije i metabolizma vitamina uz zadovoljavajući egzogeni unos (sekundarne hipovitaminoze). Hipovitaminoze se liječe davanjem fizioloških doza vitamina koji nedostaju, ali ih je u pravilu moguće i poželjno prevenirati pravilnom ishranom. Uzroci nedostatak vitamina su: nedovoljno unošenje,smanjenje apsorpcije,smanjenje iskorištenja,povećanje ekskrecije I povećanje potreba.Vitamin-reaktivne nasljedne metaboličke bolesti (nasljedne vitaminske ovisnosti) mendelski su (monogenski) nasljedne bolesti u kojima postoji nasljedni poremećaj u metabolizmu vitamina. Njihovo kliničko značenje je u tome što se mogu liječiti nefiziološki velikim “farmakološkim” dozama odgovarajućeg vitamina, one su 10 do 100 puta veće od fizioloških potreba tog vitamina. Postoji više načina za nastanak  ovih poremećaja, a to su: defekat transporta vitamina u stanicu, defektna pretvorba vitamina u aktivni oblik koenzima, defekat spajanja koenzima sa apoenzimom pri stvaranju holoenzima zbog mutacije apoenzima. Hipervitaminoze su poremećaji koji nastaju zbog prevelikog, unosa pojedinog vitamina, osobito vitamina topljivih u lipidima. Iznimno su moguće i hipervitaminoze zbog pretjeranog unosa hranom ( primjer unosa vitamina A konzumiranjem jetre sjevernog medvjeda). Različita rastvorljivost vitamina u vodi i mastima uslovljava i razne mogućnosti nastanka hipervitaminoza.

 HIDROSOLUBILNI VITAMINI

Naučnici koji su prvi otkrili vitamin B su vjerovali da je to samo jedan složen vitamin. Kako su više istraživali, otkrili su da je to ustvari skupina više funkcionalno različitih vitamina. Saznali su da se radi o osam vitamina B skupine. Inicijali za razlikovanje ovih vitamina su brojevi dodati slovu B, npr. B6 i B12. Danas, sa izuzetkom vitamina B6 i B12, obično vitamine B kompleksa nazivamo njihovim imenima: tiamin (B1), riboflavin (B2), niacin (B3), pantotenska kiselina, biotin i folna kiselina. B vitamini djeluju prvenstveno kao koenzimi (ili kao dijelovi koenzima), ključne tvari koje započinju reakciju enzima. Enzimi reguliraju cjelokupan život jer podržavaju hemijske reakcije. Vitamini B skupine su neophodni za pretvorbu ugljikohidrata, masti i proteina u energiju kao i za njihovo korištenje za izgradnju i obnavljanje tjelesnih tkiva. Manjak ovih vitamina može dovesti do ozbiljnih posljedica uključujući mišićnu slabost, mentalnu konfuziju, paralizu, poremećaje živčanog sistema, probavne smetnje, ispucalu i ljuskavu  kožu, teške anemije i poremećaj rada srca. Hidrosolubilni vitamini (topljivi u vodi) – apsorbuju se direktno u krvotok, putuju slobodno, ne trebaju proteinske nosače, ne deponuju se u tkivima, ne stvaraju toksične koncentracije, izlučuju se urinom u ekscesnim stanjima, a kuhanjem i pranjem se gubi dio ovih vitamina.U narednom tekstu možete preuzeti u formi PP više o hidrosolubilnim vitaminima.

17. B1 TIJAMIN više pogledati klikom na  1._B1_(Tiamin,_aneurin).ppt

18. B2 RIBOFLAVIN više pogledati klikom na    2._Riboflavin_B2.ppt

19. B3 NIJACINviše pogledati klikom na 3.Vitamin__B3_-_nijacin,_nikotinska_kiselina.ppt

20. B4 ADENIN( ne svrstava se u vitamine)

21. B5 PANTOTENSKA KISELINAviše pogledati klikom na    4.Vitamin_B5_-_pantotenska_kiselina.ppt

22. B6 PIRIDOKSINviše pogledati klikom na 6._Piridoksin_(vitamin_B6).ppt

23. B7 BIOTIN više pogledati klikom na 7._Biotin.ppt

24. B9 INOSITOL ( postoje kontraverze da je vitamin ali ima značajne funkcije )

25. B9  FOLNA KISELINAviše pogledati klikom na 9.Folna_kiselina_B9.ppt

26. B10 PARA AMINOBENZOJEVA KISELINA ( DRUGI NAZIV BX)

27. B11 SALICILNA KISELINA  ( postoje kontraverze da je vitamin ali ima značajne funkcije )

28. B12.CIJANOKOBALAMINviše pogledati klikom na 12._CIJANOKOBALAMIN_(VITAMIN_B12).ppt

29. B13 OROTINSKA KISELINA

30. B14 MJEŠAVINA VITAMINA B10 I B11

31. B15 PANGAMIČNA KISELINA . PANGAMATE ILI D-GLUCONODIMETHYLAMINO OCTENE KISELINE

32. B16 DMG  ILI DIMETILGLICIN

33. B17 AMIGDALIN ILI  LAETRIL, CIJANOGENI GLIKOZID IZ SJEMENKI ( postoje kontraverze da je vitamin ali ima značajne funkcije )

34. B18 (FAD, Flavin Adenine Dinucleotide)

35. B19

36. B20.  KARNITIN

LIPOSOLUBILNI VITAMINI

Liposolubilni vitamini (topljivi u  lipidima ) – apsorbuju se putem limfotoka, putuju u krvi pomoću proteinskih nosača, deponuju se u lipidima i masnim tkivima te zbog toga mogu da stvaraju toksične koncentracije, a kuhanjem i pranjem se gubi manje ovih vitamina u odnosu na hidrosolubilne.

1. Vatiami A,  pogledati više ….vitamin_A_retinol.ppt
   Vitamin D  pogledati više…Vitamin_D-kalciferol.ppt
   Vitamin E, pogledati više….vitamin_E_Tokoferol.ppt
   Vitamin K, pogledati više Vitamina_K_Menakinon.ppt

Dnevne potrebe liposlolubilnih vitamina (RDA):

Vitamin A	5000 i.j.  ili 120 μg
Vitamin D	400 i.j.    ili 5 μg
Vitamin E	15 i.j.      ili 10mg
Vitamin K	75-100 μg

Osim vitamina koji su opisani u prirodi postoji cijeli niz supstanci koje se povezuju s vitaminima, pri čemu su neke od njih ranije bile uvrštene u grupu vitamina. Neke od ovih supstanci imaju nazive slične nazivima vitamina.Zahvaljujući nedostatku pojedinih vitamina u tabeli vitamina B kompleksa slobodna mjesta su dodjeljivana supstancama iz ove grupe. Jedan broj slobodnih mjesta još nije popunjen. Utvrđeno je da su neka od ovih jedinjenja esencijalna za ljude, dok druge nemaju poznatu nutricionističku vrijednost. Da bi neka supstanca bila vitamin potrebno je, između ostalog, da je ljudski organizam ne može sintetizovati. U vitamine se često ubrajaju iinozitol (Ino),PABA- paraamino benzojeva kiselina,orotinska kiselina – B₁₃,panagmična kiselina – B₁₅,holin, leatril (amgdalin), B₁₇ te bioflavonoidi poznati kao vitamin P.Oko većine ovih spojeva još postoje kontraverze priznavanja kao vitamina.  U nastavku lista supstanci koje su povezane sa vitaminima:

• Vitamin B₄ – adenin,
  Vitamin B₈ – adenozin monofosfat ili inozitol,
  Vitamin B₁₀ – paraamino benzojeva kiselina, PABA ili vitamin B_x,
  Vitamin B₁₁ – salicilna kiselina,
  Vitamin B₁₃– orotinska kiselina,
  Vitamin B₁₄– pterin fosfat,
  Vitamin B₁₅ – pangaminska kiselina,
  Vitamin B₁₆ – dimetilglicin, DMG,
  Vitamin B₁₇ – amigdalin, nitrilozidi,
  Vitamin B₁₈ – FAD, Flavin Adenin Dinukleotid,
  Vitamin B₂₀ – karnitin, Vitamin B_t – L – karnitin,
  Vitamin B₂₂ – navodi se da je to sastojak Aloe Vere,
  Vitamin B_h – biotin,
  Vitamin B_m – „mišji faktor“,
  Vitamin B_p – holin,
  Vitamin B_p – holin,
  Vitamin B_v – tip B₆ ali nije piridoksin,
  Vitamin B_w – tip biotina ali nije d – biotin,
  Lipična kiselina  ALA,

Vitamin B₄ (adenin, DNA metabolit) više se ne ubraja u vitamine, jer postoji mogućnost njegove sinteze u ljudskom organizmu.  Vitamin B₈ (mio-inositol, adenilna kiselina, DNA metabolit) više se ne ubraja u vitamine, jer postoji mogućnost njegove sinteze u ljudskom organizmu.

MINERALNE TVARI

Autor i urednik: Prof dr Midhat Jašić

Mineralne materije prisutne su u hrani u malim koncentracijama. Prirodno se nalaze u tlu i u vodi, a otuda dospiju u biljni i animalni organizam. Minerali su esencijalni nutrijenti. Uneseni hranom dospijevaju u ljudski organizam u mnogo većoj količini nego vitamini.

Makroelementi i mikroelementi

Kod odrasle osobe minerali čine čak oko 4 % tjelesne mase. Najviše ih ima u kostima. Od mineralnih tvari potrebnih ljudskom organizmu razlikujemo: makroelemente i mikroelemente ili elemente u tragu.Uslovno se može reći da su minerali čiji je sadržaj u tkivima veći od 0,01% makroelementi, a mineralni sa manje od 0,01% su mikroelementi ili elementimi u tragovima.Među makroelemente  spadaju i elektroliti: natrij (Na+), kalij (K+), kalcij (Ca+2), magnezij (Mg+2), hloridi (Cl-) kao i fosfor i sumpor.Među mikrominerale  ubrajamo one koji se nalaze u vrlo maloj količini u našem tijelu. To su željezo (Fe), cink (Zn), jod (J), bakar (Cu), mangan (Mn), fluor (F), krom (Cr), selen (Se), molibden (Mo), arsen (As), nikal (Ni), litij (Li), vanadij (Va), silicij (Si) i bor (B).

Uloga minerala u ljudskom organizmu

Uloga minerala u ljudskom organizmu je vrlo složena. Općenito, minerali imaju različite uloge u organizmu, a u metabolizmu najčešće ulaze u sastav enzimskog sistema kao kofaktori. Oni čine neophodne strukturne komponente (Ca, P, Mg), učestvuju u različitim enzimskim sistemima(Ca, P, Mg), učestvuju u ravnoteži tečnosti (Na, K), u celularnoj funkciji (Ca, Na, K), neurotransmisiji (Ca, Mg, K) i u mnogim metaboličkim procesima (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Se). Joni Na, K i Cl regulišu osmotski pritisak i kiselo-baznu ravnotežu u tkivima. Deficit minerala nastaje usljed smanjenog unosa, povećanih potreba i slabe iskoristljivosti. Nedostatak nastupa i u patološkim stanjima kao što su proljevi, povraćanje, jako znojenje i sl. Minerali se u organizam unose vodom i drugim vrstama hrane. Na biodostupnost-bioraspoloživost mineralnih materija iz hrane utiče hemijski oblik mineralne materije u hrani, oksido-redukciona svojstva pojedinih sastojaka hrane kao i zdravstveno stanje konzumenta hrane. Mineralne tvari hrane mogu biti u formi jednostavnih soli ili kompleksnih organskih kombinacija (hem, klorofil, lecitin, itd.). U mnogim slučajevima su otopljeni u staničnom soku. Najčešće su u formi različitih kompleksa, kationa, aniona i helatnih spojeva. Elementi I i VII skupine periodnog sistema u hrani su dominantno prisutni u ionskom obliku ( Na+, K+, Cl-, F-). Unos nekih minerala u većim količinama od organizmu potrebnih može biti toksičan, posebno kad su u pitanju: bakar, klor, selen, željezo i drugi.

Kalcijum

Povišen unos kalcijuma ima važnu ulogu u održavanju zdravlja kostiju. Namirnice  bogate kalcijem su  mlijeko i mliječni proizvodi, sjemenke i orašasti plodovi, ribe posebno sardele, zeleno lisnato povrće, morske alge itd. Uz namirnice bogate kalcijem, potrebno je unositi i vitaminom D  koji je  najviše prisutan u ribljim uljima. Dovoljan unos kalcijuma rezultira smanjenjem gubitka koštane mase povezanog sa starenjem te smanjenjem rizika za lomove. Najmanje dnevne potrebe za kalcijem za odrasle ljude procijenjene su na oko 800 do 1300 miligrama i ovise o starosnoj dobi, tjelesnoj masi i spolu. Uzimanje  kalcijuma zajedno s vitaminom D može spriječiti gubitak koštane mase u oboljelih od osteoporoze, te može povećati gustoću koštane mase  Ako se prehranom ne unosi dovoljna količina kalcijuma dolazi do pojačanog izlučivanja paratiroidnog hormona (PTH) što prouzrokuje otpuštanje kalcijuma iz kostiju do uspostavljanja njegove ravnoteže. Neki sastojci prehrane poput fitata iz mekinja, žitarica i klica te oksalata iz špinata, rabarbare, oraha, te tanina iz čaja, mogu stvarati netopljive komplekse s kalcijem i tako smanjiti apsorpciju kalcija u crijevima. Prehrana bogata natrijem može povećati gubitak kalcijuma urinom

Željezo
Iako je sadržaj Fe u ljudskom tijelu vrlo nizak ima važnu ulogu kao konstituent hemoglobina.

Bakar
Bakar djeluje kao snažan katalizator u funkcioniranju hemoglobina, eritrocita kao i u formiranju energije ćelijama.

Jod
Jod ulazi u sastav hormona štitne žlijezde koji utiču na normalan rast i razvoj, regulciju brzine bazalnog metabolizma, stvaranje energije i održanje tjelesne temperature. Nedostatak joda u organizmu izaziva gušavost i kretenizam.

Cink
Cink ulazi u sastav molekule insulina, uključen je u metabolizam ugljikohidrata i neophodan je za sintezu DNA i RNA.

Selen
Selen je antioksidans i njegove antioksidativne sposobnosti dopunjuju djelovanje vitamina E. Selen jača djelovanje imunološkog sustava i neutralizira neke toksične tvari kao što su kadmij, živa i arsen koje možemo udahnuti ili unijeti hranom.

Ključni pojmovi

• Minerali su esencijalni mikronutrijenti i moraju se unositi sa hranom.
  Dijele se na makroelemente (Na, K, Ca, Mg, Cl, P, i S) i mikroelemente (Fe, Zn, J, Cu, F, Se itd. ).
  U hrani mogu biti u formi jednostavnih soli i kompleksnih spojeva, helata, kationa i aniona.
  Osim uloge u gradnji kostiju i tkiva imaju važne uloge kao kofaktori u sastavu metaboličkih enzima.