MAKROELEMENTY

Składniki mineralne są to niezbędne do życia człowieka związki, zapewniające prawidłowy rozwój, reprodukcję oraz zdrowie przez cały okres trwania życia. 

             Składnikami mineralnymi organizmów roślinnych i zwierzęcych nazywa się te składniki, które po spaleniu pozostają w postaci popiołu. Składniki mineralne stanowią około 4% masy ciała. Na tę ilość składa się 46 składników, a 30 z nich uważa się za niezbędne dla życia. Składniki mineralne przyjmuje się prawie wyłącznie z pożywieniem, gdyż organizm człowieka nie ma możliwości ich wytwarzania.

              Składniki mineralne ze względu na zapotrzebowanie organizmu dzieli się na dwie grupy:

makroelementy i mikroelementy(pierwiastki śladowe).

Makroelementy to pierwiastki, które stanowią nie mniej niż 0,01% suchej masy każdego organizmu.
Zalicza się do nich tzw. pierwiastki biogenne, a więc takie które odgrywają kluczową rolę w budowie żywych organizmów na Ziemi, są to: węgiel(C), wodór(H), tlen(O), siarka(S), azot(N), fosfor(P).
Poza wymienionymi pierwiastkami do makroelementów należą magnez(Mg), wapń(Ca), potas(K), sód(Na),
chlor(Cl). Są one niezbędne do prawidłowego wzrostu i rozwoju organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Pierwiastki biogenne:
Węgiel (C) - podstawowy element wszystkich związków organicznych. Atomy tego pierwiastka mają               zdolność do łatwego i silnego wiązania się między sobą, w porównaniu z atomami innych pierwiastków.
      To dzięki tym cechom, obserwuje się ogromną różnorodność związków chemicznych tworzonych przez
      ten pierwiastek. Powstają długie łańcuchy węglowe, proste lub rozgałęzione, w formie pierścieniowej,
      a także, jako kombinacje łańcuchów i form aromatycznych. Można, więc uznać, że węgiel tworzy
      "szkielety" wszystkich związków organicznych. Węgiel zawarty jest również w dwutlenku węgla (CO2),
      który podczas wymiany gazowej wydalany jest z organizmu do atmosfery. Następnie przyswajany jest
      przez rośliny stając się kluczowym substratem fotosyntezy.
Wodór (H)- pierwiastek, który obok węgla i tlenu, jest składnikiem związków chemicznych.
      Wiąże się z atomami węgla, dołączając się tym samym do szkieletów tych związków. Atomy wodoru
      są również elementem grup funkcyjnych wraz z atomami węgla. Bierze udział w reakcjach oksydo-
      redukcyjnych wraz z tlenem, buduje cząsteczkę wody (H2O).
Tlen (O)- pierwiastek, który wraz z węglem i wodorem, jest podstawowym elementem związków
      chemicznych. Bierze udział w ważnych procesach oksydo- redukcyjnych. Buduje, wraz z wodorem
      cząsteczkę wody. W stanie wolnym występuje w formie dwuatomowej (O2) i trójatomowej (O3).
      Jest składnikiem powietrza atmosferycznego (21%). Stanowi uboczny produkt fotosyntezy. Jest
      również niezbędny do zajścia fosforylacji oksydacyjnej, będącej najistotniejszym etapem utleniania
     komórkowego.
Azot (N)- pierwiastek, będący składnikiem białek, kwasów nukleinowych wielu związków barwnikowych
     (np. hemoglobina), lipidów budujących błony komórkowe, związków cyklicznych biorących udział w            wielu przemianach chemicznych i energetycznych (ATP i ADP). Jest składnikiem powietrza                          atmosferycznego (78%). Niedobory tego pierwiastka u roślin przynoszą wiele negatywnych skutków
     Przyczyniają się do zahamowania wzrostu i kwitnienia, powodują żółknięcie liści, gdyż zaburzona jest            synteza chlorofilu. Azot wchodzi w skład alkaloidów- związków chemicznych wykazujących silnie
     pobudzające działanie fizjologiczne na organizm zwierząt i ludzi, już przy niskich stężeniach. Przy                    wysokich stężeniach powodują  zatrucia, a nawet śmierć, są to: kofeina, teina, teobromina, nikotyna              chinina, kurara, morfina.
Fosfor (P)- pierwiastek będący składnikiem kwasów nukleinowych, uniwersalnego przenośnika energii, jakim jest ATP oraz transporterów wodoru (NAD, NADP). Ilość tego pierwiastka w organizmie nie jest wysoka, ale rola bardzo istotna. Niedostatek fosforu powoduje, bowiem ograniczenie w syntezie ATP, a związek ten jest niezbędny do zajścia ważnych przemian energetycznych w komórce. U zwierząt fosfor jest składnikiem mineralnym kości, obok wapnia i magnezu. Zapewnia elementom kostnym twardość i wytrzymałość. Fosfor wpływa korzystnie na stan zębów i dziąseł. Bierze udział w procesach wzrostowych
i regeneracyjnych komórek. Uczestniczy w metabolizmie tłuszczów i skrobi. U roślin jego niedobór powoduje ograniczenie fotosyntezy oraz zaburzenie przebiegu oddychania komórkowego. Jest to czynnik ograniczający wzrost i rozwój części nadziemnych roślin oraz korzeni. Inne skutki niedoboru to żółknięcie brzegów liści, karłowacenie oraz pojawianie się ciemnych przebarwień na powierzchni liści.
     Siarka (S)- pierwiastek będący składnikiem enzymów, przede wszystkim regulujących proces utleniania komórkowego. Buduje aminokwasy siarkowe(metionina, cystyna, cysteina). Twworzy wiązania dwusiarczkowe(tzw. mostki), które podtrzymują przestrzenną strukturę białek, a ta decyduje o ich aktywności biologicznej. Siarka, będąc składnikiem białka keratyny, buduje twory u zwierząt takie jak: kopyta, rogi, pazury, paznokcie, włosy, zapewniając im mechaniczną wytrzymałość. U roślin niedostatek siarki wpływa hamująco na biosyntezę chlorofilu, a więc ogranicza fotosyntezę. Jest składnikiem wielu olejków eterycznych u takich roślin jak czosnek, cebula czy papryka, przyczyniając się tym samym do ulepszenia walorów smakowych potraw.

Pozostałe makroelementy:
Wapń (Ca)- pierwiastek będący ważnym składnikiem mineralnym kości.. Warunkuje ich prawidłowy wzrost i wytrzymałość. Jest niezbędnym elementem płynów ustrojowych organizmu. Wapń bierze udział w procesie krzepnięcia krwi. Umożliwia pobudliwość komórek nerwowych oraz skurcz komórek mięśniowych. Zwiększa również lepkość cytoplazmy oraz przepuszczalność błon biologicznych. Niedobór wapnia powoduje procesy rozkładu błony cytoplazmowej. U roślin jest czynnikiem ograniczającym wzrost korzeni
i pędów oraz powoduje ich zniekształcenia.
Wapń wchodzi w skład materiału budulcowego kości i szkliwa. Przez cały czas podlega przemianom polegającym na wbudowywaniu do kości i szkliwa oraz resorpcji. Pełni rolę e przewodzeniu impulsów nerwowych, mechanizmie skurczu mięśni, przepuszczalności błon komórkowych, w regulacji procesu krzepnięcia krwi, regulacji rytmu serca oraz wchłaniania witaminy B12 wpływa na kontrolę ciśnienia tętniczego. Prawidłowe stężenie wapnia redukuje ryzyko wystąpienia chorób serca, udarów, raka jelita grubego oraz kamieni nerkowych, wchodzi w skład wielu enzymów.
                   Źródła wapnia:
Sery żółte, sery białe, mleko, sardynki, rzeżucha, jaja, kapusta, mięso, ziemniaki, buraki, rośliny strączkowe, orzechy.
            -wapń stanowi około 2% masy ciała dorosłego człowieka; 99% tej ilości zawarte jest w kościach i                 zębach
            -stopień wchłaniania wapnia zależy od składu pożywienia, zawartości błonnika, pH w jelicie cienkim
             (lepsze przyswajanie w kwaśnym odczynie), szybkości przesuwania się treści pokarmowej w jelicie
              rodzaju związku w jakim wapń występuje i stosunku wapnia do fosforu. Bardzo dobre warunki do               przyswajania występują, gdy wapń dostaje się z białkiem i laktozą, ważna też jest obecność                         witaminy D. Negatywnie wpływają na przyswajalność: kwas fitynowy, kwas szczawiowy
            -prawidłowe spożycie wapnia w dzieciństwie i w okresie dojrzewania zapewnia prawidłowe                          kostnienie i uwapnianie kośćca oraz minimalizuje ryzyko wystąpienia osteoporozy w wieku                            późniejszym.
Skorupki jaj są jednym z najważniejszych źródeł wapnia, który jest przyswajalny przez organizm w ok. 90%. Oprócz wapnia w skorupce zawarte są wszystkie niezbędne dla organizmu makro i mikroelementy:
magnez, cynk, żelazo, fluor, siarka, krzem, molibden, selen, stront- łącznie ponad 25.
Skład skorupki jest bardzo podobny do składu kości i zębów. Uczeni, którzy przez 15 lat badali wpływ skorupki jaj na organizm człowieka zauważyli, że u dzieci i dorosłych podawanie skorupki dało pozytywne rezultaty przy łamliwości paznokci, włosów, krwawieniach dziąseł, zaparciach, chronicznych katarach, astmie. Jak się okazało, skorupka jajka nie tylko wzmacnia tkankę kostną, ale i usuwa z organizmu pierwiastki promieniotwórcze.
              Znakomite efekty skorupki jaj przynoszą w leczeniu i profilaktyce osteoporozy. Badania przeprowadzone na szczurach chorych na osteoporozę pokazały, że wapń pochodzący ze skorupek jaj kurzych może być skuteczniejszy w zapobieganiu spadkowi gęstości, mineralnej kości niż tradycyjne suplementy.
                Skorupka jaja kurzego powstaje w organizmie kury w procesie biomineralizacji. Jej zadaniem jest ochrona rozwijającego się zarodka przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi, umożliwienie mu prawidłowej wymiany gazowej i dostarczenie niezbędnych do rozwoju związków mineralnych, głównie soli wapnia. Co ciekawe udział szkodliwych metali, takich jak wanad, chrom, ołów, glin, i kadm jest najmniejszy ze wszystkich naturalnych suplementów, związane jest z tym, że kura nioska nie wbudowuje w skorupkę jaja metali ciężkich, nawet gdy znajdują się one w jej środowisku, starając się maksymalnie chronić swoje młode przed narażeniem na wady wrodzone układu nerwowego.
Skorupa jaja kurzego to naturalny materiał ceramiczny, kruchy, a zarazem wytrzymały. W jej skład wchodzi ok. 5% związków organicznych i 95% związków nieorganicznych- głównie w postaci węglanów.
Związkiem nadającym skorupce charakterystyczny kolor jest biliwerdyna.
             Stosowanie skorupki jest proste, nie wymaga poniesienia żadnych kosztów. Najlepiej nadają się do tego świerze jajka od kur żyjących na wolnym wybiegu i karmionych naturalnie (jaja ekologiczne), natomiast w żadnym przypadku nie nadają się do tego skorupki z jaj pochodzących z chowu klatkowego (takie jaja oznaczone są cyfrą 3).
Jajka przed stłuczeniem należy dokładnie umyć (ale nie we wrzątku- wysoka temperatura powoduje znaczne pogorszenie przyswajalności) i wytrzeć do sucha. Nie należy obawiać się zakażeniami Salmonelli- skorupki jaj nie są pożywką dla tych ani innych bakterii, więc w zupełności wystarczy dokładnie je umyć. Salmonella preferuje potrawy zawierające jaja surowe- majonezy, kremy, lody itd. Skorupki należy wysuszyć na wolnym powietrzu i zmielić w młynku do kawy na proszek. Zarówno dorośli jak i dzieci, powinni zażywać ów proszek w ilości 1/4 łyżeczki do herbaty przed obiadem. Można spożywać je dodając do kasz, twarogów, jogurtów naturalnych i kefirów.


Magnez (Mg)- razem z wapniem i fosforem buduje mineralną strukturę tkanki kostnej, zapewniając jej wytrzymałość i twardość. Powoduje wzrost lepkości cytoplazmy, przepuszczalności błon komórkowych
i pobudliwości błony komórki nerwowej. Magnez stanowi atom centralny barwnika fotosyntetycznego- chlorofilu. Jest również aktywatorem wielu ważnych enzymów. Zapewnia również prawidłową budowę podjednostek rybosomów.
Magnez bierze udział w budowie kości i zębów, ma udział w procesie widzenia, spełnia ważną rolę w przekazywaniu informacji między mięśniami i nerwami, bierze udział w przemianie materii, w syntezie kwasów nukleinowych i białka, w termoregulacji, metabolizmie lipidów, hamuje krzepnięcie krwi(chroni przed zakrzepami w naczyniach, skrzepami w sercu- ochrona przed zawałem), jest aktywatorem niektórych enzymów.
               
Źródła magnezu:
      Mąka sojowa, kasza jęczmienna, orzechy, kasza gryczana, czekolada, kakao, pestki dyni, fasola, groch,       kukurydza, soczewica, szpinak, mąka pełnoziarnista.
      Aby nie dopuścić do przedawkowania, źródłem tego składnika mineralnego powinna być żywność.
              -magnez pełni rolę regulacyjną w kontroli ciśnienia krwi, przez co wpływa na nadciśnienie.
               Niedobór magnezu może być czynnikiem ryzyka w występowaniu chorób układu krążenia
               oraz miażdżycy
              -przyswajanie magnezu poprawia: witamina D, hormon gruczołu przytarczycznego, pogarsza:
               wapń, fosfor, alkohol, bogate w białka potrawy, niedobór witamin B1 i B6
              -niedobory magnezu objawiają się brakiem koordynacji, zmęczeniem, zaburzeniami akcji serca
              -jedna tabliczka czekolady dostarcza około 20% dziennego zapotrzebowania osoby dorosłej na                     magnez.

Sód( Na) i Potas(K)- kationy jednowartościowe, powodują spadek lepkości cytoplazmy, przepuszczalności błony komórkowej oraz zahamowanie pobudliwości komórek nerwowych i mięśniowych.
Potas występuje w roślinach znacznie liczniej niż sód. Potas jest pierwiastkiem regulującym transpirację u roślin, gdyż reagując na stopień uwodnienia komórek szparkowych, stymuluje otwieranie bądź zamykanie aparatów szparkowych. Niedobór potasu u roślin jest przyczyną żółknięcia brzegów liści oraz wiotczenia łodyg.

Chlor (Cl)- ten makroelement reguluje równowagę jonowa ustroju. Ponadto aktywuje enzym- amylazę ślinową, która rozkłada skrobię do związków prostszych w jamie ustnej. Jest składnikiem kwasu solnego, występującego w soku żołądkowym. U roślin jest on prawdopodobnie niezbędny do przeprowadzenia procesu fotosyntezy.