Mikroelementy Libor Pazdera Minerální látky —Makroelementy –Přívod nad 100 mg/den –Na, K, Mg, Ca, Cl, P a S —Mikroelementy –Přívod od 10 do 100 mg/den –Fe, Zn —Stopové prvky –Přívod pod 10 mg/den –I, Cu, Cr, Mn, Se, F,… Železo Železo – výskyt v lidském těle —Celkové množství Fe v lidském těle je 3 až 5 g —Výskyt lze rozdělit do dvou skupin –Hemové železo – hemoglobin, myoglobin, cytochromy… –Nehemové železo – transferrin, ferritin, hemosiderin… —Nejvyšší procentuální zastoupení je v hemoglobinu (60-70 %), dále zásobní železo (7-15 %), v myoglobinu (3-5 %), enzymy (10 %) — Železo - funkce —Transport kyslíku krevním řečištěm (hemoglobin) —Skladování kyslíku ve svalové tkáni (hemoglobin, myoglobin) —Katalýza oxidačně-redukčních reakcí (enzymy) —Přenášení elektronů (FeS-proteiny,…) Železo – transport a zásobní formy —Transferrin –Transportní forma železa, obsahuje Fe3+ —Zásobní formy –Hemosiderin (35 % tvoří Fe) a ferritin (23 % tvoří Fe) –Vyskytují se ve slezině, játrech a kostní dřeni –Železo je ve formě Fe3+ – Železo - vstřebávání —Z trávicího traktu se vstřebává 5 až 15 % —Vstřebatelnost železa je regulována (koncentrací sérového ferritinu), při nedostatku může stoupnout až na 30-60 % —Regulace je řízena hormonem hepcidinem (nadbytek Fe -> vyšší hladina hepcidinu -> snížené vstřebávání Fe) —Nejvíce železa se vstřebává v horní části dvanáctníku díky nízkému pH Železo - vstřebávání —Nehemové Fe –0,1 až 35 % –Resorpce Fe2+ probíhá snadněji než Fe3+ –Při dostatečných zásobách je absorpce minimální, při nedostatku se absorpce zvýší až na hodnoty hemového Fe —Hemové Fe –Mnohem vyšší vstřebatelnost než nehemové Fe –20 až 50 % –Absorpce střevní sliznicí jako porfyrinový komplex, uvnitř slizničních buněk se z vazby na porfyrin uvolňuje — Železo – faktory ovlivňující vstřebávání —Vstřebatelnost zvyšuje: –Vitamin C, organické kyseliny (citrónová, mléčná, jablečná), vitamin A, aminokyseliny - histidin, lysin, cystein… (zejména z masa – meat factor) Železo – faktory ovlivňující vstřebávání —Vstřebatelnost snižuje: –Kyselina fytová, šťavelová, třísloviny (tanin), vyšší dávky P a Ca, vysoké dávky stopových prvků, fenolové látky, léčiva (antacida, betablokátory), některé druhy bílkovin (sójové bílkoviny, fosvitin vaječného žloutku,…) —Vláknina – protichůdné výsledky — Železo - Metabolismus —Během trávení potravy redukce Fe3+ na Fe2+ —Ve slizničních buňkách oxidace Fe2+ na Fe3+ a vytvoření ferritinu —Při transferu do krve redukce Fe3+ na Fe2+ a uvolnění z ferritinu —V krvi se Fe2+ oxiduje na Fe3+ a vstupuje do transferrinu —Při přechodu do buněk se opět redukuje na Fe2+ , v buňce se stává opět součástí ferritinu —Podle potřeby je poté opět uvolňováno pro syntézu enzymů, hemoglobinu, myoglobinu,… — Železo – doporučení WHO (2001) —Oddělené pití čaje a kávy od masových pokrmů. Nejlépe hodinu až dvě po konzumaci masa —Konzumovat spolu s masnými pokrmy ovocné šťávy a ovoce s obsahem vitaminu C —Konzumovat mléko, mléčné výrobky raději samostatně než s masovými pokrmy —Konzumovat potraviny, které jsou bohaté na inhibitory vstřebávání Fe spolu s potravou s nízkým obsahem Fe př. celozrnné pečivo spolu s čajem a mléčnými produkty Železo – denní ztráty —Obligátní ztráty – 1 mg/den –Krevní ztráty z GIT (0,35 mg), olupování buněk GIT (0,1 mg), žluč (0,2 mg), moč (0,8 mg), kůže (0,2 mg) —Menstruační ztráty –0,8 – 1,4 mg/den –Orální kontraceptiva redukují ztráty až o 50 % —Těhotenství – ztráty 4 mg/den –Zvyšuje se vstřebatelnost (36. týden až na 66 %) —Patologické ztráty –Hemeroidy, parazitózy, tumory GIT, jícnové varixy, malabsorpce, maldigesce, celiakie… Věk Železo mg / den M Ž Kojenci 0 až 3 měsíce 0,5 4 až 11 měsíců 8 Děti 1 až 3 roky 8 4 až 6 let 8 7 až 9 let 10 10 až 12 let 12 15 13 až 14 let 12 15 Mladiství a dospělí 15 až 18 let 12 15 19 až 24 let 10 15 25 až 50 let 10 15 51 až 64 let 10 10 65 let a více 10 10 Těhotná žena 30 Kojící 20 Železo – nedostatek —Snížená tělesná i duševní výkonost —Sideropenická anémie (prelatentní, latentní a manifestní stádium) —Snížená imunita —Projevy tkáňového nedostatku Fe –Rýhované a lomivé nehty –Difúzní vypadávání vlasů –Ragády ústních koutků –Atrofie sliznic jazyka, hltanu a jícnu –Recidivující afty –Suchá kůže, pruritus Železo – rizikové skupiny —Dětský věk –Nejčastější příčina anémie –U dětí zásoby do 3. až 6. měsíce (obsaženo v mateřském mléce) —Adolescence –Rychlý růst -> zvýšená potřeba —Těhotné a mladé ženy —Vegetariáni —Lidé trpící určitými chorobami Železo – přípravky obsahující Fe —Perorální preparáty –100 až 200 mg/den –Absorpce 25 až 30 % –Gastrointestinální potíže 15 až 25 % —Injekční preparáty –50 až 100 mg/den –Intramuskulární nebo nitrožilní podání –Možnost předávkování – Železo – nadbytek —Hemosideróza –Přetížení organismu Fe –Hromadění železa v tkáních (slinivka, klouby, kůže,…) –Hromadění hemosiderinu v játrech -> jaterní cirhóza —Hemochromatóza –Dědičná porucha –Zvýšená resorpce železa –Důsledky stejné jako u hemosiderózy –Terapie: venepunkce, od diety ustoupeno, zákaz alkoholu —Železo jako prooxidant v souvislosti se vznikem infarktu myokardu a jako promotor nádorových onemocnění —Chronický alkoholismus – Železo – výskyt v potravinách —Smíšená strava obsahuje 5 - 15 mg volného Fe a 1 - 5 mg vázaného na hem —Živočišné potraviny –Převažují hemové formy železa (hemoglobin) –Vaječný bílek (konalbumin), vaječný žloutek (fosvitin), mléko (laktoferrin, kasein) —Rostlinné potraviny –Různé komplexy s alifatickými hydroxykyselinami, aminokyselinami, thioly, nukleotidy, bílkovinami,… Železo – výskyt v potravinách —(Majoránka – 374,2 mg/100 g) —Vepřová játra – 15,3 mg/100 g —Hoř. čokoláda (70-85 %) – 11,9 mg/100 g —Hovězí ledviny – 7,8 mg/100 g —Vejce – 7,7 mg/100 g —Kuřecí játra – 6,7 mg/100 g —Lískové ořechy – 5,8 mg/100 g —Hovězí maso – 4,8 mg/100 g —Hrách – 4,2 mg/100g — — Železo – zdravotní tvrzení —Železo přispívá k normálním rozpoznávacím funkcím. —Železo přispívá k normálnímu energetickému metabolismu. —Železo přispívá k normální tvorbě červených krvinek a hemoglobinu. —Železo přispívá k normálnímu přenosu kyslíku v těle. Železo – zdravotní tvrzení —Železo přispívá k normální funkci imunitního systému. —Železo přispívá ke snížení míry únavy a vyčerpání. —Železo se podílí na procesu dělení buněk. Železo – zdravotní tvrzení —Při konzumaci s jinými potravinami obsahujícími železo, maso nebo ryby přispívají k lepšímu vstřebávání železa. —Měď přispívá k normálnímu přenosu železa v těle. —Riboflavin přispívá k normálnímu metabolismu železa. —Vitamin A přispívá k normálnímu metabolismu železa. —Vitamin C zvyšuje vstřebá vání železa. — Zinek Zinek – výskyt v lidském těle —Celkové množství Zn v těle je 1,4 až 3 g —Největší zastoupení se nachází v kůži, vlasech, nehtech, pojivových tkáních, očních tkáních, játrech, ledvinách, slezině a mužských pohlavních orgánech —V krevní plazmě je vázán na albumin nebo je obsažen v erytrocytech v enzymu karbonátanhydratase Zinek - funkce —Je součástí více než 200 metaloenzymů, kde zastává katalytickou funkci –Alkoholdehydrogenasa, laktátdehydrogenasa, superoxiddismutasa, alkalická fosfatasa, DNA-polymerasa,… –Účast v metabolismu proteinů, sacharidů, tuků, nukleových kyselin, hormonů a receptorů —Tvoří komplexy s peptidovým hormonem slinivky břišní - inzulínem Zinek - funkce —Prostřednictvím enzymů v metabolismu nukleových kyselin ovlivňuje buněčné dělení a diferenciaci buněk – dopad na růst a vývoj, regeneraci, hojení ran, humorální a především buněčnou imunitu —Skrze superoxiddismutasu je důležitou součástí antioxidačního obranného systému Zinek - funkce —Je nezbytný pro správnou funkci mužských gonád včetně spermatogeneze —Udržuje integritu a správnou bariérovou funkci kůže, smyslové vnímání, zrak a chuť Zinek - vstřebávání —Z trávicího traktu se vstřebá 20 až 40 % —Lépe vstřebatelný z živočišných potravin —Vstřebáván v celém tenkém střevě prostou difúzí a skrze specifické ligandy —V buňce střevní sliznice vázán na metalotionein — — Zinek – faktory ovlivňující vstřebávání —Vstřebatelnost snižuje: –Fytová kyselina, oxaláty, vláknina, Fe, Cu, Ca, alkohol —Vstřebatelnost zvyšuje: –Bílkoviny a aminokyseliny, citrát —Resorpce Zn je vyšší u jedinců s nižší tělesnou hmotností a v případě nižší saturace organismu zinkem —Vegetariáni konzumují asi o 1/3 více Zn, ale biologická hodnota je však nižší Zinek - metabolismus —V krvi transportován skrze albumin, alfa-2-makroglobulin, histidin a cystin —Vázaný zinek v krevní plazmě představuje nejdůležitější volnou a snadno dostupnou zásobu zinku —Vylučuje se stolicí (žluč + epitelie střevní sliznice), velmi malé množství močí —Abnormální ztráty –Průjmy, střevní píštěle, malabsorpce živin, vysoký příjem vlákniny, katabolismus Věk Zinek mg / den M Ž Kojenci 0 až 3 měsíce 1 4 až 12 měsíců 2 Děti 1 až 3 roky 3 4 až 6 let 5 7 až 9 let 7 10 až 12let 9 7 13 až 14 let 9,5 7 Mladiství a dospělí 15 až 18 let 10 7 19 až 24 let 10 7 25 až 50 let 10 7 51 až 64 let 10 7 65 let a více 10 7 Těhotná žena 10 Kojící 11 Zinek - nedostatek —Malý vzrůst, zpomalený růst a nedostatečný vývoj mužských gonád —Změněná chuť a čich, nechutenství —Alopecie, kožní změny, šeroslepost —Průjmy —Poruchy imunitní funkce —Zhoršené hojení ran —Glukózová intolerance —Psychické změny Zinek – predispozice k deficitu —Alkoholismus —Mentální anorexie —Chronický zánět střeva, Crohnova choroba —Stavy po operaci střeva, střevní by-pass, syndrom krátkého střeva —Jaterní cirhóza —Nefrotický syndrom, renální insuficience —Urémie —Popáleniny —Těhotné, dospívající Zinek – přípravky obsahující Zn —Tablety Zn sulfát nebo acetát –Dávkování 45 – 90 mg/den –U starých lidí 20 mg/den —Nežádoucí účinky –Snížené vstřebávání Cu -> anémie, řídnutí a šedivění vlasů –Nepříznivé ovlivnění hladin lipidů –Akutní toxicita – nevolnost a zvracení Zinek - nadbytek —Zinek je relativně netoxický —Akutní a chronické otravy zejména jako choroby z povolání (vdechnuté páry či prach) či konzumací potravin z pozinkovaných nádob —Akutní otrava: např. 2 g Zn –Horečka slévačů – GIT poruchy, horečka, třesavka, bolesti hlavy, malátnost, kašel —Chronická otrava: např. 110 mg/den –Hypochromní anémie a neutropenie – Zinek - nadbytek —Časté je také dnešní zneužívání megadávek Zn v doplňcích stravy —Chronický zvýšený přívod porušuje metabolismus Fe a Cu —Nedoporučuje se příjem Zn nad 25 mg/den Zinek – výskyt v potravinách —Dobrým zdrojem Zn je hovězí, vepřové a drůbeží maso, plody moře, vejce, mléko a sýry —Z rostlinných zdrojů celozrnné obiloviny, luštěniny, ořechy a semena Zinek – výskyt v potravinách —Vlivem technických opatření při zpracování potravin a přípravě stravy může dojít u potravin s vysokým obsahem Zn ke snížení —Vařením nebo skladováním s nižším pH nebo vařením vody v nádobách galvanotechnicky potažených Zn může naopak obsah Zn stoupat Zinek – výskyt v potravinách —Syrové ústřice – 39,3 mg/100 g (USA) —Hovězí maso – 9 mg/100 g —Vepřové maso – 5,72 mg/100 g —Pšenice – 3,6 mg/100 g —Sója – 3,6 mg/100 g —Eidam – 3,45 mg/100 g —Čočka – 3,2 mg/100 g —Hrách – 2,9 mg/100 g —Vejce – 1,29 mg/100g (USA) — Zinek – zdravotní tvrzení —Zinek přispívá k normálnímu metabolismu kyselin a zásad. —Zinek přispívá k normálnímu metabolismu sacharidů. —Zinek přispívá k normálním rozpoznávacím funkcím. —Zinek přispívá k normální syntéze DNA. Zinek – zdravotní tvrzení —Zinek přispívá k normální plodnosti a reprodukci. —Zinek přispívá k normálnímu metabolismu makroživin. —Zinek přispívá k normálnímu metabolismu mastných kyselin. —Zinek přispívá k normálnímu metabolismu vitaminu A. Zinek – zdravotní tvrzení —Zinek přispívá k normální syntéze bílkovin. —Zinek přispívá k udržení normálního stavu kostí. —Zinek přispívá k udržení normálního stavu vlasů. —Zinek přispívá k udržení normálního stavu nehtů. —Zinek přispívá k udržení normálního stavu pokožky. Zinek – zdravotní tvrzení —Zinek přispívá k udržení normálního hladiny testosteronu v krvi. —Zinek přispívá k udržení normálního stavu zraku. —Zinek přispívá k normální funkci imunitního systému. —Zinek přispívá k ochraně buněk před oxidativním stresem. —Zinek se podílí na procesu dělení buněk. Řešení tajenek Tajenka č. 1 - řešení 1. P O R F Y R I N 2. H E M O S I D E R Ó Z A 3. F E R R I T I N 4. M A J O R Á N K A 5. D U O D E N U M 6. H E M O G L O B I N Tajenka č. 2 - řešení 1. M E T A L O E N Z Y M 2. M E T A L O T I O N E I N 3. I N Z U L Í N 4. K O J Í C Í 5. A L B U M I N 6. S P E R M A T O G E N E Z E Použité zdroje —DASTYCH, Milan a Petr BREINEK. Klinická biochemie: bakalářský obor Zdravotní laborant. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2008, 232 s. ISBN 978-80-210-4572-9. —KASPER, Heinrich. Výživa v medicíně a dietetika. 1. české vyd. Praha: Grada, 2015, xiii, 572 s. ISBN 978-80-247-4533-6. —Referenční hodnoty pro příjem živin. V ČR 1. vyd. Praha: Společnost pro výživu, 2011, 192 s. ISBN 9788025469873. —VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin. Vyd. 2. upr. Tábor: OSSIS, 2002, xv, 303 s. ISBN 80-86659-01-1. —ZADÁK, Zdeněk. Výživa v intenzivní péči. 2., rozš. a aktualiz. vyd. Praha: Grada, 2008, 542 s., [5] s. barev. obr. příl. ISBN 978-80-247-2844-5. —Prezentace (Mgr. Jana Stávková, MVDr. Halina Matějová, Ing. Bc. et Bc. Aneta Pohořalá, doc. MUDr. Miroslav Tomíška, CSc.) —www.nutridatabaze.cz, http://ndb.nal.usda.gov/ — — DĚKUJI ZA POZORNOST —