المعادن (المغذيات)

في سياق التغذية ، يُعرف المعدن بأنه عنصر كيميائي . بعض المعادن ضرورية للحياة، لكن معظمها ليس كذلك. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] تُعدّ المعادن إحدى المجموعات الأربع للعناصر الغذائية الأساسية؛ أما المجموعات الأخرى فهي الفيتامينات ، والأحماض الدهنية الأساسية ، والأحماض الأمينية الأساسية . [ 4 ] المعادن الخمسة الرئيسية في جسم الإنسان هي الكالسيوم ، والفوسفور ، والبوتاسيوم ، والصوديوم ، والمغنيسيوم . [ 2 ] تُسمى المعادن المتبقية " العناصر النزرة ". العناصر النزرة المتعارف عليها عمومًا هي الحديد ، والكلور ، والكوبالت ، والنحاس ، والزنك ، والمنغنيز ، والموليبدينوم ، واليود ، والسيلينيوم ، [ 5 ] والبروم ؛ [ 6 ] وهناك بعض الأدلة التي تشير إلى احتمال وجود المزيد.
لا تُعتبر العناصر العضوية الأربعة، وهي الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ( CHON ) ، التي تُشكّل ما يقارب 96% من وزن جسم الإنسان ، [ 7 ] عادةً من المعادن (المغذيات). في الواقع، في مجال التغذية، يشير مصطلح "المعدن" بشكل أعم إلى جميع العناصر الوظيفية والتركيبية الأخرى الموجودة في الكائنات الحية.
تحصل النباتات على المعادن من التربة . [ 8 ] تتغذى الحيوانات على النباتات، مما ينقل المعادن إلى أعلى السلسلة الغذائية . وقد تستهلك الكائنات الحية الأكبر حجماً التربة أيضاً (التغذي على التربة) أو تستخدم موارد معدنية مثل أحجار الملح للحصول على المعادن.
أخيرًا، على الرغم من أن المعادن والعناصر مترادفة في كثير من النواحي، فإن التوافر الحيوي للمعادن يعتمد على قدرة الجسم على امتصاصها. ولكي تُمتص المعادن، يجب أن تكون إما قابلة للذوبان أو سهلة الاستخلاص من قِبل الكائن الحي المُستهلك. على سبيل المثال، يُعد الموليبدينوم معدنًا أساسيًا، لكن الموليبدينوم المعدني لا يُقدم أي فائدة غذائية. وتُعتبر العديد من الموليبدات مصادر للموليبدينوم.
العناصر الكيميائية الأساسية للإنسان
من المعروف أن عشرين عنصراً كيميائياً ضرورية لدعم العمليات الكيميائية الحيوية البشرية من خلال أداء أدوار هيكلية ووظيفية، وهناك أدلة على وجود عدد قليل آخر. [ 1 ] [ 9 ]
يُعدّ الأكسجين والهيدروجين والكربون والنيتروجين أكثر العناصر وفرةً في الجسم من حيث الوزن، إذ تُشكّل حوالي 96% من وزن جسم الإنسان. ويُشكّل الكالسيوم ما بين 920 و1200 غرام من وزن جسم البالغ، حيث يوجد 99% منه في العظام والأسنان، أي ما يُعادل 1.5% من وزن الجسم. [ 2 ] ويُوجد الفوسفور بكميات تُقارب ثلثي الكالسيوم، ويُشكّل حوالي 1% من وزن جسم الإنسان. [ 10 ] أما المعادن الرئيسية الأخرى (البوتاسيوم والصوديوم والكلور والكبريت والمغنيسيوم) فتُشكّل حوالي 0.85% فقط من وزن الجسم. وتُشكّل هذه العناصر الكيميائية الأحد عشر مجتمعةً (H, C, N, O, Ca, P, K, Na, Cl, S, Mg) 99.85% من الجسم. أما المعادن النادرة المتبقية، وعددها حوالي 18 معدنًا ، فتُشكّل 0.15% فقط من الجسم، أو حوالي مئة غرام إجمالًا للشخص العادي. تمثل الكسور الإجمالية في هذه الفقرة كميات تستند إلى جمع النسب المئوية من المقالة المتعلقة بالتركيب الكيميائي لجسم الإنسان .
توجد آراء متباينة حول أهمية بعض العناصر النزرة في جسم الإنسان (والثدييات الأخرى)، حتى عند الاستناد إلى البيانات نفسها. فعلى سبيل المثال، لا يزال الجدل قائمًا حول ما إذا كان الكروم عنصرًا أساسيًا في جسم الإنسان. ولم يتم حتى الآن تنقية أي مادة كيميائية حيوية تحتوي على الكروم. وتصنف الولايات المتحدة واليابان الكروم كعنصر غذائي أساسي، [ 11 ] [ 12 ] إلا أن الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA)، التي تمثل الاتحاد الأوروبي، راجعت المسألة عام 2014 ولم توافق على هذا التصنيف. [ 13 ]
معظم العناصر المعدنية الغذائية المعروفة والمقترحة ذات وزن ذري منخفض نسبيًا ، وهي شائعة نسبيًا على اليابسة، أو في المحيطات بالنسبة للصوديوم واليود. كما أنها تميل إلى امتلاك مركبات قابلة للذوبان ضمن نطاقات الأس الهيدروجيني الفسيولوجية: أما العناصر التي لا تمتلك مثل هذه المركبات القابلة للذوبان، فغالبًا ما تكون غير أساسية (مثل الألومنيوم) أو، في أحسن الأحوال، قد تكون مطلوبة بكميات ضئيلة فقط (مثل السيليكون). [ 1 ]
| العناصر الأساسية للكائنات الحية العليا (eucarya). [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 1 ] [ 6 ] [ 18 ] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ح | هو | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| لي | يكون | ب | ج | شمال | يا | F | ني | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نا | المغنيسيوم | ال | نعم | P | S | Cl | أر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ك | كاليفورنيا | العلوم | تي | V | Cr | المنغنيز | Fe | شركة | ني | النحاس | الزنك | جا | جي | مثل | سي | بر | كر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rb | الأب | Y | زركونيوم | ملاحظة | شهر | Tc | رو | Rh | Pd | الزراعة | قرص مضغوط | في | سن | Sb | تي | أنا | زينون | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ج | با | لو | Hf | تا | دبليو | يكرر | نظام التشغيل | إير | نقطة | أستراليا | الزئبق | تي إل | الرصاص | ثنائي الجنس | بو | في | ممرضة مسجلة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
أسطورة: عناصر الكمية العناصر النزرة الأساسية مسألة الجوهرية أم الوظيفة محل نقاش ليس ضرورياً في البشر، ولكنه ضروري/مفيد لبعض حقيقيات النوى غير البشرية |
أدوار في العمليات البيولوجية
| عنصر غذائي | RDA/AI للذكور/الإناث (الولايات المتحدة) [ملغ] [ 19 ] | UL (الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي) [ملغ] [ 19 ] [ 20 ] | فئة | مصادر غذائية ذات كثافة غذائية عالية | مصطلحات النقص/الزيادة |
|---|---|---|---|---|---|
| البوتاسيوم | 4700 | شمال شرق ؛ شمال شرق | يُعدّ إلكتروليتًا جهازيًا ، وهو ضروري في تنظيم إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) مع الصوديوم. | البطاطا الحلوة، الطماطم، البطاطا، الفاصوليا، العدس، منتجات الألبان، المأكولات البحرية، الموز، البرقوق، الجزر، البرتقال [ 21 ] | نقص بوتاسيوم الدم / فرط بوتاسيوم الدم |
| الكلور | 2300 | 3600؛ شمال شرق | ضروري لإنتاج حمض الهيدروكلوريك في المعدة، وفي وظائف المضخات الخلوية، ومطلوب في دفاع الجسم. | يُعد ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) المصدر الغذائي الرئيسي. | نقص كلوريد الدم / فرط كلوريد الدم |
| الصوديوم | 1500 | 2300؛ شمال شرق | يُعدّ إلكتروليتًا جهازيًا، وهو ضروري في تنظيم إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) مع البوتاسيوم. | ملح الطعام (كلوريد الصوديوم، المصدر الرئيسي)، والخضراوات البحرية ، والحليب، والسبانخ . | نقص صوديوم الدم / فرط صوديوم الدم |
| الكالسيوم | 1000 | 2500؛ 2500 | ضروري لصحة العضلات والقلب والجهاز الهضمي، ويبني العظام (انظر هيدروكسيباتيت )، ويدعم تكوين ووظيفة خلايا الدم، ويساعد في تخثر الدم | منتجات الألبان ، والبيض، والأسماك المعلبة مع العظام (السلمون، السردين)، والخضراوات الورقية الخضراء ، والمكسرات ، والبذور ، والتوفو، والزعتر، والأوريجانو، والشبت، والقرفة. [ 22 ] | نقص كالسيوم الدم / فرط كالسيوم الدم |
| الفوسفور | 700 | 4000؛ 4000 | يُعدّ مكونًا أساسيًا في العظام (انظر هيدروكسي أباتيت )، والخلايا، وفي معالجة الطاقة، وفي الحمض النووي (DNA) والأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) (على شكل فوسفات)، وفي العديد من الوظائف الأخرى. | اللحوم الحمراء، منتجات الألبان، الأسماك ، الدواجن، الخبز، الأرز، الشوفان. [ 23 ] [ 24 ] في السياقات البيولوجية، يُنظر إليه عادةً على أنه فوسفات [ 25 ] | نقص فوسفات الدم / فرط فوسفات الدم |
| المغنيسيوم | 420/320 | 350؛ 250 | ضروري لمعالجة الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وللعظام | السبانخ، البقوليات ، المكسرات، البذور، الحبوب الكاملة، زبدة الفول السوداني، الأفوكادو [ 26 ] | نقص المغنيسيوم في الدم / فرط المغنيسيوم في الدم |
| حديد | 18/8 | 45؛ شمال شرق | يُعدّ ضروريًا للعديد من البروتينات والإنزيمات، ولا سيما الهيموجلوبين، للوقاية من فقر الدم. | اللحوم، المأكولات البحرية، المكسرات، الفاصولياء، الشوكولاتة الداكنة [ 27 ] | اضطراب نقص الحديد / فرط الحديد |
| الزنك | 11/8 | 40؛ 25 | مطلوب لعدة فئات من الإنزيمات مثل الميتالوبروتيازات المصفوفية ، ونازعة هيدروجين الكحول الكبدية ، وأنهيدراز الكربونيك ، وبروتينات أصابع الزنك | المحار*، اللحوم الحمراء، الدواجن، المكسرات، الحبوب الكاملة، منتجات الألبان [ 28 ] | نقص الزنك / تسمم الزنك |
| المنغنيز | 2.3/1.8 | 11؛ شمال شرق | العامل المساعد المطلوب لإنزيم ديسموتاز الفائق الأكسيد | الحبوب والبقوليات والبذور والمكسرات والخضراوات الورقية والشاي والقهوة [ 29 ] | نقص المنغنيز / التسمم بالمنغنيز |
| نحاس | 0.9 | 10؛ 5 | العامل المساعد المطلوب لأكسيداز السيتوكروم سي | الكبد، والمأكولات البحرية، والمحار، والمكسرات، والبذور؛ وبعضها: الحبوب الكاملة، والبقوليات [ 29 ] | نقص النحاس / تسمم النحاس |
| اليود | 0.150 | 1.1؛ 0.6 | ضروري لتخليق هرمونات الغدة الدرقية وللمساعدة في عمل الإنزيمات في الدفاع المناعي للجسم | الأعشاب البحرية ( كلب البحر أو كومبو )*، الحبوب، البيض، الملح المعالج باليود [ 30 ] | نقص اليود ( تضخم الغدة الدرقية ) / فرط نشاط الغدة الدرقية ( اليودية [ 31 ] ) |
| الموليبدينوم | 0.045 | 2؛ 0.6 | مطلوب لعمل أوكسيداز الزانثين ، وأوكسيداز الألدهيد ، وأوكسيداز الكبريتيت [ 32 ] | البقوليات، الحبوب الكاملة، المكسرات [ 29 ] | نقص الموليبدينوم / سمية الموليبدينوم [ 33 ] |
| السيلينيوم | 0.055 | 0.4؛ 0.3 | ضروري لنشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة مثل بيروكسيداز الجلوتاثيون | جوز برازيلي، مأكولات بحرية، لحوم الأعضاء الداخلية، لحوم، حبوب، منتجات ألبان، بيض [ 34 ] | نقص السيلينيوم / داء السيلينيوم |
| الكوبالت | شمال شرق (أثر)؛ شمال شرق (أثر) | شمال شرق ؛ شمال شرق | يُعدّ الكوبالت (على هيئة فيتامين ب 12 ) ضروريًا لتخليق الحمض النووي ، وتكوين خلايا الدم الحمراء، ونمو الجهاز العصبي المركزي وتكوين غمد الميالين ووظائفه . ولا يكون متاحًا للاستخدام من قِبل الحيوانات إلا بعد معالجته بواسطة البكتيريا. ويحتوي جسم الإنسان على كميات ضئيلة جدًا من الكوبالت (بالملليغرامات) في هذه العوامل المساعدة [ 35 ]. | تعتبر عضلات الحيوانات وكبدها مصادر غذائية جيدة، وكذلك المحار ولحم السلطعون [ 36 ]. | فقر الدم الخبيث / التسمم بالكوبالت |
| الكبريت | شمال شرق (وفير)؛ شمال شرق (وفير) | شمال شرق ؛ شمال شرق | يُعدّ الكبريت (على هيئة حمض أميني أساسي هو الميثيونين ومشتقه السيستين ) ضروريًا لتخليق البروتينات ، ومضادات الأكسدة ، ونسخ الحمض النووي، والتعبير الجيني، وتنظيم الجينات . ويتميز الكبريت بكونه معدنًا يُمكن تناوله في مركبات عضوية وغير عضوية. ويُعتبر الكبريت أكثر المعادن وفرةً في الجسم بعد الكالسيوم والفوسفور [ 37 ]. | المكسرات والبقوليات واللحوم والبيض والأسماك والمأكولات البحرية، وكذلك الأطعمة المخمرة [ 38 ] | ضعف في تخليق الجلوتاثيون [ 37 ] / فرط هوموسيستين الدم |
| البروم | شمال شرق (أثر)؛ شمال شرق (أثر) | شمال شرق ؛ شمال شرق | مهم لبنية الغشاء القاعدي وتطور الأنسجة، باعتباره عاملًا مساعدًا ضروريًا لصنع الكولاجين الرابع [ 6 ] [ 17 ] | الصداقة الحميمة |
RDA = الكمية الغذائية الموصى بها ؛ AI = الكمية الكافية؛ UL = الحد الأقصى المسموح به للاستهلاك ؛ الأرقام المعروضة خاصة بالبالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 31 و50 عامًا، ذكورًا وإناثًا، غير الحوامل أو المرضعات.
* تتجاوز حصة واحدة من الأعشاب البحرية الحد الأقصى المسموح به في الولايات المتحدة البالغ 1100 ميكروغرام، ولكنها لا تتجاوز الحد الأقصى المسموح به في اليابان البالغ 3000 ميكروغرام. [ 39 ]
التغذية الغذائية
قد يوصي أخصائيو التغذية بتناول أطعمة محددة غنية بالعناصر الكيميائية المطلوبة للحصول على المعادن. قد تكون هذه العناصر موجودة بشكل طبيعي في الطعام (مثل الكالسيوم في حليب الأبقار) أو مضافة إليه (مثل عصير البرتقال المدعم بالكالسيوم، والملح المدعم باليود ). يمكن تركيب المكملات الغذائية لتحتوي على عدة عناصر كيميائية مختلفة (كمركبات)، أو مزيج من الفيتامينات و/أو مركبات كيميائية أخرى، أو عنصر واحد (كمركب أو خليط من المركبات)، مثل الكالسيوم ( كربونات الكالسيوم ، سترات الكالسيوم ) أو المغنيسيوم ( أكسيد المغنيسيوم )، أو الحديد ( كبريتات الحديدوز ، ثنائي جليسينات الحديد).
ينبع التركيز الغذائي على العناصر الكيميائية من الاهتمام بدعم التفاعلات الكيميائية الحيوية لعمليات الأيض بالمكونات الأساسية اللازمة. [ 40 ] وقد ثبت أن تناول كميات مناسبة من بعض العناصر الكيميائية ضروري للحفاظ على صحة مثالية. يمكن للنظام الغذائي أن يلبي جميع احتياجات الجسم من العناصر الكيميائية، مع إمكانية استخدام المكملات الغذائية عند عدم كفاية بعض التوصيات الغذائية. مثال على ذلك النظام الغذائي منخفض منتجات الألبان، وبالتالي لا يفي بالتوصيات المتعلقة بالكالسيوم.
النباتات

تتشابه قائمة المعادن اللازمة للنباتات مع تلك اللازمة للحيوانات. يستخدم كلاهما إنزيمات متشابهة جدًا، مع وجود بعض الاختلافات. على سبيل المثال، تحتوي البقوليات على إنزيم النيتروجيناز المحتوي على الموليبدينوم ، بينما لا تحتوي عليه الحيوانات. تعتمد العديد من الحيوانات على الهيموجلوبين (الحديد) لنقل الأكسجين، بينما لا تعتمد عليه النباتات. غالبًا ما تُصمم الأسمدة خصيصًا لمعالجة نقص المعادن في أنواع معينة من التربة. ومن الأمثلة على ذلك نقص الموليبدينوم ، ونقص المنغنيز ، ونقص الزنك ، وما إلى ذلك.
أمان
قد يكون الفرق بين الكمية اليومية الموصى بها والحدود القصوى الآمنة ضئيلاً. فعلى سبيل المثال، حددت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الكمية الموصى بها من الكالسيوم للبالغين فوق سن السبعين بـ 1200 ملغ/يوم، بينما حددت الحد الأقصى الآمن بـ 2000 ملغ/يوم. [ 19 ] كما يحدد الاتحاد الأوروبي كميات وحدودًا قصوى موصى بها، والتي لا تتوافق دائمًا مع الولايات المتحدة. [ 20 ] وبالمثل، تحدد اليابان الحد الأقصى الآمن لليود بـ 3000 ميكروغرام، مقابل 1100 ميكروغرام في الولايات المتحدة و600 ميكروغرام في الاتحاد الأوروبي. [ 39 ] في الجدول أعلاه، يبدو المغنيسيوم حالة شاذة، حيث تبلغ الكمية الموصى بها للرجال البالغين 420 ملغ/يوم (و350 ملغ/يوم للنساء)، بينما الحد الأقصى الآمن أقل من الكمية الموصى بها، وهو 350 ملغ. والسبب هو أن الحد الأقصى الآمن مخصص لاستهلاك أكثر من 350 ملغ من المغنيسيوم دفعة واحدة، على شكل مكمل غذائي، لأن ذلك قد يسبب الإسهال. الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم لا تسبب هذه المشكلة. [ 42 ]
عناصر يُعتقد أنها قد تكون ضرورية للبشر ولكن لم يتم تأكيدها
Many ultratrace elements have been suggested as essential, but such claims have usually not been confirmed. Definitive evidence for efficacy comes from the characterization of a biomolecule containing the element with an identifiable and testable function.[5] One problem with identifying efficacy is that some elements are innocuous at low concentrations and are pervasive (examples: silicon and nickel in solid and dust), so proof of efficacy is lacking because deficiencies are difficult to reproduce.[40] Some elements were once thought to have a role with unknown biochemical nature, but the evidence has not always been strong.[5] For example, it was once thought that arsenic was probably essential in mammals,[43] but it seems to be only used by microbes;[6] and while chromium was long thought to be an essential trace element based on rodent models, and was proposed to be involved in glucose and lipid metabolism,[44][45] more recent studies have called this into question. It may still have a role in insulin signalling, but the evidence is not clear, and it only seems to occur at doses not found in normal diets.[6]Boron is essential to plants,[46][47][48] but not humans,[6] although depletion-repletion studies in humans showed benefits to bone and brain health.[49]
Non-essential elements can sometimes appear in the body when they are chemically similar to essential elements (e.g. Rb+ and Cs+ replacing Na+), so that essentiality is not the same thing as uptake by a biological system.[1]
| Element | Description | Excess |
|---|---|---|
| Nickel | يُعدّ النيكل عنصرًا أساسيًا في العديد من الإنزيمات ، بما في ذلك اليورياز والهيدروجيناز . [ 50 ] ورغم أنه غير ضروري للإنسان، يُعتقد أن بعض هذه الإنزيمات ضروري لبكتيريا الأمعاء، مثل اليورياز الذي تحتاجه بعض أنواع بكتيريا البيفيدوباكتيريوم . [ 51 ] في الإنسان، قد يكون النيكل عاملًا مساعدًا أو مكونًا بنيويًا لبعض الإنزيمات المعدنية المشاركة في التحلل المائي ، وتفاعلات الأكسدة والاختزال ، والتعبير الجيني . وقد أدى نقص النيكل إلى تثبيط النمو في الماعز والخنازير والأغنام، وانخفاض تركيز هرمون الغدة الدرقية في الدم لدى الفئران. [ 52 ] | سمية النيكل |
| الفلور | لا يوجد دليل على أن الفلور عنصر أساسي، ولكنه مفيد. [ 6 ] [ 53 ] تشير الأبحاث إلى أن الفائدة الأساسية للفلورايد على الأسنان تظهر على سطحها نتيجة التعرض الموضعي. [ 54 ] [ 55 ] من بين المعادن المذكورة في هذا الجدول، يُعد الفلورايد المعدن الوحيد الذي حدد له معهد الطب الأمريكي كمية كافية للاستهلاك . [ 56 ] | التسمم بالفلورايد |
| الليثيوم | استنادًا إلى تركيزات الليثيوم في البلازما، والنشاط البيولوجي، والملاحظات الوبائية، توجد أدلة، وإن لم تكن قاطعة، على أن الليثيوم عنصر غذائي أساسي. [ 15 ] [ 16 ] | سمية الليثيوم |
| السيليكون | يُعدّ السيليكون مفيدًا لمعظم النباتات، ولكنه ليس ضروريًا في العادة. ويبدو أن له فوائد للإنسان، إذ يُقوّي العظام والأنسجة الضامة، إلا أن هذه الفوائد لا تزال قيد الدراسة. وعلى أي حال، لا تظهر أعراض نقصه لأن السيليكون موجود بكميات كبيرة في الأغذية النباتية. [ 6 ] | |
| الفاناديوم | له دور بيوكيميائي راسخ، وإن كان متخصصًا، في كائنات حية أخرى (الطحالب، والأشنات، والفطريات، والبكتيريا)، وهناك أدلة ظرفية قوية على أهميته للإنسان. وهو سام نسبيًا بالنسبة لعنصر نادر، والحاجة إليه، إن كانت ضرورية، فمن المرجح أن تكون ضئيلة. [ 53 ] | |
| آخر | هناك عدة عناصر لا تستخدمها الثدييات، ولكن يبدو أنها مفيدة للكائنات الحية الأخرى: البورون ، والألومنيوم ، والتيتانيوم ، والزرنيخ ، والروبيديوم ، والسترونتيوم ، والكادميوم ، والأنتيمون ، والتيلوريوم ، والباريوم ، واللانثانيدات المبكرة (من اللانثانوم إلى الغادولينيوم )، والتنغستن ، واليورانيوم . (في حالة الألومنيوم والروبيديوم ، فإن الآلية غير مفهومة جيدًا). على وجه الخصوص، تستخدم حقيقيات النوى البورون والتيتانيوم والسترونتيوم والكادميوم والباريوم، وقد يُستخدم الألومنيوم والروبيديوم أيضًا. [ 6 ] [ 53 ] |
علم البيئة المعدنية
تستخدم الحيوانات والكائنات الدقيقة أيونات متنوعة في عملية تمعدن الهياكل، والتي تسمى التمعدن الحيوي ، والتي تستخدم لبناء العظام ، والأصداف البحرية ، وقشور البيض ، [ 57 ] والهياكل الخارجية وأصداف الرخويات . [ 58 ]
يمكن للبكتيريا هندسة المعادن بيولوجيًا ، حيث تعمل على المعادن لتحفيز ذوبانها وترسيبها . [ 59 ] تُعاد تدوير العناصر الغذائية المعدنية بواسطة البكتيريا المنتشرة في التربة والمحيطات والمياه العذبة والمياه الجوفية وأنظمة مياه ذوبان الأنهار الجليدية حول العالم. [ 59 ] [ 60 ] تمتص البكتيريا المواد العضوية الذائبة التي تحتوي على معادن أثناء تغذيتها على تكاثر العوالق النباتية . [ 60 ] تدور العناصر الغذائية المعدنية عبر هذه السلسلة الغذائية البحرية ، من البكتيريا والعوالق النباتية إلى السوطيات والعوالق الحيوانية ، والتي تتغذى عليها بدورها الكائنات البحرية الأخرى . [ 59 ] [ 60 ] في النظم البيئية الأرضية ، تؤدي الفطريات أدوارًا مشابهة للبكتيريا، حيث تُحرك المعادن من المواد التي لا تستطيع الكائنات الحية الأخرى الوصول إليها، ثم تنقل العناصر الغذائية المكتسبة إلى النظم البيئية المحلية . [ 61 ] [ 62 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 4 5 زورودو، ماريا أنطونيتا؛ آسيث، يناير؛ كريسبوني، جويدو؛ ميديشي، سيرينيلا؛ بينا، ماسيميليانو؛ نورشي، فاليريا مارينا (2019). “المعادن الأساسية للبشر: لمحة موجزة”. مجلة الكيمياء الحيوية غير العضوية . 195 : 120– 129. دوى : 10.1016/j.jinorgbio.2019.03.013 . بميد 30939379 .
- 1 2 3 بيردانييه، كارولين د.؛ دوير، جوانا ت.؛ هيبر، ديفيد (2013). دليل التغذية والغذاء (الطبعة الثالثة ). مطبعة سي آر سي. ص 199. ISBN 978-1-4665-0572-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يوليو 2016 .
- ↑ "المعادن" . MedlinePlus، المكتبة الوطنية للطب، المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة. 22 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2016 .
- ↑ "صحائف حقائق مكملات الفيتامينات والمعادن" . مكتب المكملات الغذائية، المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة، بيثيسدا، ماريلاند. 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2016 .
- 1 2 3 بيردانييه، كارولين د.؛ دوير، جوانا ت.؛ هيبر، ديفيد (19 أبريل 2016). دليل التغذية والغذاء، الطبعة الثالثة . مطبعة سي آر سي. الصفحات 211-224 . ISBN 978-1-4665-0572-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يوليو 2016 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ريميك، كالي؛ هيلمان، جون د. (30 يناير 2023). "عناصر الحياة: جولة بيولوجية في الجدول الدوري" . التقدم في علم وظائف الأعضاء الميكروبية . 82 : 1-127 . doi : 10.1016/bs.ampbs.2022.11.001 . ISBN 978-0-443-19334-7. PMC 10727122 . PMID 36948652 .
- ↑ "الذرات والحياة | اسأل عالم أحياء" . askabiologist.asu.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 نوفمبر 2024 .
- ↑ "المعادن" . مركز معلومات المغذيات الدقيقة، معهد لينوس باولينج، جامعة ولاية أوريغون، كورفاليس، أوريغون. 2016.
- ↑ نيلسون، ديفيد ل.؛ مايكل م. كوكس (15 فبراير 2000). مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية، الطبعة الثالثة (3 هارت/كوم ). دبليو إتش فريمان. 1200 صفحة . ISBN 1-57259-931-6.
- ↑ "الفوسفور في النظام الغذائي" . MedlinePlus، المكتبة الوطنية للطب، المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة. 2 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2016 .
- ↑ لجنة معهد الطب (الولايات المتحدة) المعنية بالمغذيات الدقيقة (2001). "6، الكروم". المدخول الغذائي المرجعي لفيتامين أ، وفيتامين ك، والزرنيخ، والبورون، والكروم، واليود، والحديد، والمنغنيز، والموليبدينوم، والنيكل، والسيليكون، والفاناديوم . مطبعة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة). الصفحات 197-223 .
- ↑ "نظرة عامة على المدخول الغذائي المرجعي لليابانيين (2015)" (PDF) .
- ↑ "الرأي العلمي حول القيم الغذائية المرجعية للكروم" . الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية . 18 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مارس 2018 .
- ↑ المعادن النادرة للغاية . المؤلفون: فورست هـ. نيلسن، وزارة الزراعة الأمريكية، خدمة البحوث الزراعية. المصدر: التغذية الحديثة في الصحة والمرض / المحررون: موريس إي. شيلز وآخرون. بالتيمور: ويليامز وويلكنز، 1999 ، ص283-303. تاريخ الإصدار: 1999.
- 1 2 Szklarska D, Rzymski P (مايو 2019). "هل الليثيوم من المغذيات الدقيقة؟ من النشاط البيولوجي والملاحظة الوبائية إلى تدعيم الأغذية" . بحوث العناصر النزرة البيولوجية . 189 (1): 18-27 . Bibcode : 2019BTER..189...18S . doi : 10.1007/ s12011-018-1455-2 . PMC 6443601. PMID 30066063 .
- 1 2 إندرل جيه، كلينك يو، دي جوزيبي آر، كوخ إم، سيدل يو، ويبر كيه، بيرينجر إم، راتجين آي، ريمباخ جي، ليب دبليو (أغسطس 2020). "مستويات الليثيوم في بلازما الدم لدى عموم السكان: تحليل مقطعي للارتباطات الأيضية والغذائية" . المغذيات . 12 ( 8): 2489. doi : 10.3390/nu12082489 . PMC 7468710. PMID 32824874 .
- ١ ٢ ماكول إيه إس، كامينغز سي إف، بهافي جي، فاناكور آر، بيج-مكاو إيه، هدسون بي جي (يونيو ٢٠١٤). "البروم عنصر أساسي ضئيل لتكوين سقالات الكولاجين من النوع الرابع في نمو الأنسجة وبنيتها" . مجلة الخلية . ١٥٧ (٦): ١٣٨٠-١٣٩٢ . doi : 10.1016/j.cell.2014.05.009 . PMC 4144415. PMID 24906154 .
- ↑ بيتزورنو، لارا (14 أغسطس 2015). " لا شيء ممل في البورون" . الطب التكاملي . 14 (4): 35-48 . PMC 4712861. PMID 26770156 .
- 1 2 3 "المآخذ الغذائية المرجعية (DRIs): البدلات الغذائية الموصى بها والمآخذ الكافية" (ملف PDF) . مجلس الغذاء والتغذية، معهد الطب، الأكاديميات الوطنية للعلوم . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 14 يونيو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2023 .
- 1 2 مستويات المدخول القصوى المسموح بها للفيتامينات والمعادن (ملف PDF) ، الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية، 2006 ، تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2020
- ↑ "الإرشادات الغذائية للأمريكيين 2005: الملحق ب-1. مصادر البوتاسيوم الغذائية" . وزارة الزراعة الأمريكية. 2005.
- ↑ دريونوفسكي أ (2010). "يساعد مؤشر الأطعمة الغنية بالعناصر الغذائية في تحديد الأطعمة الصحية والميسورة التكلفة" (ملف PDF) . المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . 91 (ملحق) (4): 1095S– 1101S. doi : 10.3945/ajcn.2010.28450D . PMID 20181811 .
- ↑ "خيارات هيئة الخدمات الصحية الوطنية: الفيتامينات والمعادن - أخرى" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2011 .
- ↑ كوربريدج، دي إي (1 فبراير 1995). الفوسفور: لمحة عن كيميائه، وكيميائه الحيوية، وتقنياته ( الطبعة الخامسة). أمستردام: دار نشر إلسيفير للعلوم. ص 1220. ISBN 0-444-89307-5.
- ↑ "الفوسفور" . معهد لينوس باولينج، جامعة ولاية أوريغون . 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2018 .
- ↑ "المغنيسيوم - صحيفة حقائق للمهنيين الصحيين" . المعاهد الوطنية للصحة. 2016.
- ↑ "الحديد - صحيفة حقائق المكملات الغذائية" . المعاهد الوطنية للصحة. 2016.
- ↑ "الزنك - صحيفة حقائق للمهنيين الصحيين" . المعاهد الوطنية للصحة. 2016.
- 1 2 3 شلينكر، إليانور؛ جيلبرت، جويس آن (28 أغسطس 2014). أساسيات ويليامز في التغذية والعلاج الغذائي . إلسيفير للعلوم الصحية. الصفحات 162-163 . ISBN 978-0-323-29401-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2016 .
- ↑ "اليود - صحيفة حقائق للمهنيين الصحيين" . المعاهد الوطنية للصحة. 2016.
- ↑ جيمسون، ج. لاري؛ دي غروت، ليزلي ج. (25 فبراير 2015). علم الغدد الصماء: للبالغين والأطفال . إلسيفير للعلوم الصحية. ص 1510. ISBN 978-0-323-32195-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2016 .
- ↑ سارديساي، في. إم. (ديسمبر 1993). "الموليبدينوم: عنصر أساسي نادر". مجلة التغذية والممارسة السريرية . 8 (6): 277-281 . doi : 10.1177/0115426593008006277 . PMID 8302261 .
- ↑ مومسيلوفيتش، ب. (سبتمبر 1999). "تقرير حالة عن تسمم حاد بالموليبدينوم لدى الإنسان نتيجة تناول مكمل غذائي يحتوي على الموليبدينوم - وهو عضو جديد في عائلة "لوكور ميتاليكوم"". مجلة أرشيفات الصحة الصناعية وعلم السموم . 50 (3). دي جرويتر: 289-297 . PMID 10649845 .
- ↑ "السيلينيوم - صحيفة حقائق للمهنيين الصحيين" . المعاهد الوطنية للصحة. 2016.
- ↑ "مكتب المكملات الغذائية - فيتامين ب12" . ods.od.nih.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2025 .
- ↑ "فيتامين ب-12 (ميكروغرام)" (ملف PDF) . قاعدة بيانات وزارة الزراعة الأمريكية الوطنية للمغذيات للمراجع القياسية، الإصدار 28. 27 أكتوبر 2015. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 26 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2022 .
- 1 2 نمني، مارسيل إي؛ هان، بو؛ قرطبة، فابيولا (6 نوفمبر 2007). "هل نحصل على ما يكفي من الكبريت في نظامنا الغذائي؟" . التغذية والأيض . 4 : 24. doi : 10.1186/1743-7075-4-24 . ISSN 1743-7075 . PMC 2198910. PMID 17986345 .
- ↑ دورديفيتش، داني؛ كابيكوفا، جانا؛ دورديفيتش، سيمونا؛ تريملوفا، بوهوسلافا؛ غايداش، ماريو؛ كوشكيفيتش، إيفان (13 أبريل 2023). "محتوى الكبريت في الأطعمة والمشروبات ودوره في استقلاب الإنسان والحيوان: مراجعة شاملة للدراسات الحديثة" . هيليون . 9 ( 4) e15452. Bibcode : 2023Heliy...915452D . doi : 10.1016/j.heliyon.2023.e15452 . ISSN 2405-8440 . PMC 10130226. PMID 37123936 .
- 1 2 "نظرة عامة على المدخول الغذائي المرجعي لليابانيين" (ملف PDF) . وزارة الصحة والعمل والرفاهية، اليابان . 2015. ص 39. تم الاطلاع عليه في 5 يناير 2020 .
- 1 2 ليبارد، إس جيه؛ بيرج، جيه إم (1994). مبادئ الكيمياء الحيوية اللاعضوية . ميل فالي، كاليفورنيا: كتب العلوم الجامعية. ص 411. ISBN 0-935702-72-5.
- ↑ أومينا، ياسوفومي؛ كاواكامي، كيسوكي؛ شين، جيان-رين؛ كاميا، نوبو (مايو 2011). "البنية البلورية للنظام الضوئي الثاني المُنتِج للأكسجين بدقة 1.9 أنغستروم" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 473 (7345): 55-60 . Bibcode : 2011Natur.473...55U . doi : 10.1038/nature09913 . PMID: 21499260. S2CID : 205224374 .
- ↑ معهد الطب (الولايات المتحدة الأمريكية)، اللجنة الدائمة للتقييم العلمي للمآخذ الغذائية المرجعية (1997). "6، المغنيسيوم". المآخذ الغذائية المرجعية للكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم وفيتامين د والفلورايد . مطبعة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة الأمريكية). الصفحات 190-249 .
- ↑ أنكي م. الزرنيخ. في: ميرتز و. (محرر)، العناصر النزرة في تغذية الإنسان والحيوان، الطبعة الخامسة. أورلاندو، فلوريدا: أكاديميك برس، 1986، 347-372؛ أوثوس إي أو، أدلة على أهمية الزرنيخ، الجيوكيمياء البيئية والصحة، 1992، 14: 54-56؛ أوثوس إي أو، أهمية الزرنيخ والعوامل المؤثرة على أهميته. في: تشابل دبليو آر، أبرناثي سي أو، كوثرن سي آر (محررون)، التعرض للزرنيخ والصحة. نورثوود، المملكة المتحدة: رسائل العلوم والتكنولوجيا، 1994، 199-208.
- ↑ كيم، ميونغ جين؛ أندرسون، جون؛ مالوري، كارولين (1 فبراير 2014). التغذية البشرية . دار نشر جونز وبارتليت. ص 241. ISBN 978-1-4496-4742-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2016 .
- ↑ جروبر، سارين س.؛ سميث، جاك ل. (1 يونيو 2012). التغذية المتقدمة واستقلاب الإنسان . سينجايج ليرنينج. ص 527-528 . ISBN 978-1-133-10405-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2016 .
- ↑ ماهلر، ر. ل. "العناصر الغذائية الدقيقة الأساسية للنباتات: البورون في ولاية أيداهو" (ملف PDF) . جامعة أيداهو. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 أكتوبر 2009. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2009 .
- ↑ "وظائف البورون في تغذية النبات" (ملف PDF) . شركة يو إس بوراكس. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 20 مارس 2009.
- ↑ بليفنز دي جي، لوكاسزيفسكي كيه إم (يونيو 1998). "البورون في بنية النبات ووظيفته". المجلة السنوية لفسيولوجيا النبات والبيولوجيا الجزيئية للنبات . 49 : 481-500 . doi : 10.1146/annurev.arplant.49.1.481 . PMID 15012243 .
- ↑ نيلسن، فورست هـ؛ إيكهيرت، كورتيس د (مارس 2020). "البورون" . التقدم في التغذية . 11 (2): 461-462 . doi : 10.1093/advances/nmz110 . PMC 7442337 .
- ↑ بيردانيير، كارولين د.؛ دوير، جوانا ت.؛ هيبر، ديفيد (19 أبريل 2016). دليل التغذية والغذاء، الطبعة الثالثة . مطبعة سي آر سي. الصفحات 211-226 . ISBN 978-1-4665-0572-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يوليو 2016 .
- ↑ سيجل، أستريد؛ سيجل، هيلموت؛ سيجل، رولاند ك.أو. (27 يناير 2014). العلاقات المتبادلة بين أيونات المعادن الأساسية والأمراض البشرية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 349. ISBN 978-94-007-7500-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2016 .
- ↑ معهد الطب (29 سبتمبر 2006). المدخولات الغذائية المرجعية: الدليل الأساسي للاحتياجات الغذائية . مطبعة الأكاديميات الوطنية. الصفحات 313-319 ، 415-422 . ISBN 978-0-309-15742-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يونيو 2016 .
- ١ ٢ ٣ المعادن النادرة جدًا. المؤلفون: نيلسن، فورست هـ. وزارة الزراعة الأمريكية، خدمة البحوث الزراعية. المصدر: التغذية الحديثة في الصحة والمرض / المحررون: موريس إي. شيلز ... وآخرون. بالتيمور : ويليامز وويلكنز، ١٩٩٩، ص ٢٨٣-٣٠٣. تاريخ الإصدار: ١٩٩٩.
- ↑ كاكي م، ساكاي ت، يوشيكاوا م (2012). "جوانب متعلقة بمعالجة الفلورايد لتقوية وإعادة تمعدن بلورات الأباتيت" . مجلة بيولوجيا الأنسجة الصلبة . 21 (3): 475-476 . doi : 10.2485/jhtb.21.257 . تاريخ الاسترجاع: 1 يونيو 2017 .
- ↑ لوسكيل، ب.، زايتز، س.، غراندثيل، س.، ثيوز، ن.، مولر، ف.، بيشوف، م.، هيرمان، م.، جاكوبس، ك. (مايو 2013). "انخفاض التصاق البكتيريا الفموية على هيدروكسي أباتيت بفعل معالجة الفلورايد". لانغمير . 29 (18): 5528-33 . doi : 10.1021/la4008558 . PMID 23556545 .
- ↑ معهد الطب (1997). "الفلورايد" . المدخولات الغذائية المرجعية للكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم وفيتامين د والفلورايد . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. الصفحات 288-313 . Bibcode : 1997nap..book.5776I . doi : 10.17226/5776 . ISBN 978-0-309-06403-3PMID 23115811
- ^ هنتون، ف (2005). "بحث حول بنية قشر البيض وجودته: نظرة تاريخية" . ريفيستا برازيليرا دي سينسيا أفيكولا . 7 (2): 67– 71. دوى : 10.1590/S1516-635X2005000200001 .
- ↑ كوري، ج. د. (1999). "تصميم الأنسجة الصلبة المُمعدنة لوظائفها الميكانيكية". مجلة علم الأحياء التجريبي . 202 (الجزء 23): 3285-3294 . Bibcode : 1999JExpB.202.3285C . doi : 10.1242/jeb.202.23.3285 . PMID 10562511 .
- 1 2 3 وارن إل إيه، كوفمان إم إي (فبراير 2003). "علوم الأرض. مهندسو الأرض الميكروبيون". مجلة ساينس . 299 (5609): 1027-1029 . doi : 10.1126/science.1072076 . PMID 12586932. S2CID 19993145 .
- 1 2 3 عزام، ف؛ فينكل، ت؛ فيلد، ج. ج؛ غراي، ج. س؛ ماير-ريل، ل. أ؛ ثينغستاد، ف (1983). "الدور البيئي للميكروبات في عمود الماء في البحر" (ملف PDF) . سلسلة التقدم في علم البيئة البحرية 10 : 257-263 . Bibcode : 1983MEPS ...10..257A . doi : 10.3354/meps010257 .
- ↑ ج. دايتون (2007). "دورة المغذيات بواسطة الفطريات الرمية في الموائل الأرضية". في: كوبيسيك، كريستيان ب.؛ دروجينينا، إيرينا س. (محرران). العلاقات البيئية والميكروبية ( الطبعة الثانية). برلين: سبرينغر. ص 287-300 . ISBN 978-3-540-71840-6.
- ↑ جاد، جي إم (يناير 2017). "علم الفطريات الجيولوجية لدورة العناصر وتحولاتها في البيئة" (ملف PDF) . مجلة ميكروبيول سبيكتر . 5 (1) 5.1.09: 371-386 . doi : 10.1128/microbiolspec.FUNK-0010-2016 . ISBN 978-1-55581-957-6. PMC 11687428 . PMID 28128071 . S2CID 4704240 .
للمزيد من القراءة
- همفري بوين (1979) الكيمياء البيئية للعناصر . دار النشر الأكاديمية، رقم ISBN 0-12-120450-2.
- همفري بوين (1966) العناصر النزرة في الكيمياء الحيوية . دار النشر الأكاديمية .
روابط خارجية
- "الفيتامينات والمعادن" . nhs.uk. 23 أكتوبر 2017.
- مفهوم الغذاء المغذي: نحو درجة كثافة العناصر الغذائية
- المعادن في التغذية
- المعادن الغذائية
- العناصر الغذائية الأساسية
- العناصر الكيميائية
