Введение

Химический элемент, необходимый организмам в качестве незаменимого питательного вещества для осуществления жизненных функций.

В контексте питания минерал представляет собой химический элемент. Некоторые "минералы" необходимы для жизни, в то время как большинство – нет. Минералы – одна из четырех групп незаменимых питательных веществ, наряду с витаминами, незаменимыми жирными кислотами и незаменимыми аминокислотами. Пять основных минералов в организме человека – кальций, фосфор, калий, натрий и магний. Остальные элементы называют "микроэлементами". Общепризнанными микроэлементами являются железо, хлор, кобальт, медь, цинк, марганец, молибден, йод и селен; существуют данные, указывающие на возможность наличия и других. Четыре элемента составляют 96% массы человеческого тела: углерод, водород, кислород и азот (CHON). Эти элементы обычно не включаются в списки минеральных питательных веществ. Их иногда называют макроминералами. Микроминералы (также называемые микроэлементами) составляют остальную часть и, как правило, являются предметом обсуждения минералов в диете. Растения получают минералы из почвы. Животные потребляют растения, тем самым перемещая минералы по пищевой цепи. Более крупные организмы также могут потреблять почву (геофагия) или использовать минеральные ресурсы, такие как солончаки, для получения минералов. Наконец, хотя понятия "минерал" и "элемент" во многом синонимичны, минералы биодоступны лишь в той мере, в которой они могут быть усвоены. Для усвоения минералы должны быть растворимыми или легко извлекаемыми потребляющим их организмом. Например, молибден является незаменимым минералом, но металлический молибден не имеет питательной ценности. Многие молибдаты служат источниками молибдена.

Диетическое питание

Диетологи могут рекомендовать получать минералы, употребляя определенные продукты, богатые интересующими химическими элементами. Эти элементы могут присутствовать в пище естественным образом (например, кальций в молоке) или добавляться в нее (например, апельсиновый сок, обогащенный кальцием; йодированная соль, обогащенная йодом). Диетические добавки могут быть разработаны для содержания нескольких различных химических элементов (в виде соединений), комбинации витаминов и/или других химических соединений, или одного элемента (в виде соединения или смеси соединений), таких как кальций (карбонат кальция, цитрат кальция) или магний (оксид магния), или железо (сульфат железа, железобисглицинат). Акцент на химических элементах в питании обусловлен стремлением поддерживать биохимические реакции метаболизма необходимыми элементарными компонентами. Показано, что для поддержания оптимального здоровья необходим адекватный уровень потребления определенных химических элементов. Диета может удовлетворить все потребности организма в химических элементах, однако добавки могут использоваться, когда диета не обеспечивает достаточного соответствия рекомендациям. Например, это может быть диета с низким содержанием молочных продуктов, которая не обеспечивает рекомендованное потребление кальция.

Растения

Список минералов, необходимых растениям, схож со списком, необходимым животным. И те, и другие используют очень похожие ферменты, хотя различия и существуют. Например, бобовые растения содержат нитрогеназу, содержащую молибден, в то время как животные – нет. Многие животные полагаются на гемоглобин (Fe) для транспорта кислорода, но растениям он не нужен. Удобрения часто разрабатываются для устранения недостатка определенных минералов в конкретных почвах. К примерам относятся дефицит молибдена, марганца, цинка и так далее.

Безопасность

Разрыв между рекомендуемой суточной нормой потребления и признанными безопасными верхними допустимыми уровнями (ВДУ) может быть небольшим. Например, для кальция Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США установило рекомендуемую норму потребления для взрослых старше 70 лет в 1200 мг/день, а ВДУ – в 2000 мг/день.

Минеральная экология

Различные ионы используются животными и микроорганизмами в процессе минерализации структур, называемом биоминерализацией, для создания костей, раковин, яичных скорлуп, экзоскелетов и раковин моллюсков. Бактерии способны биогенно создавать минералы, воздействуя на металлы для катализа растворения и осаждения минералов. Минеральные питательные вещества перерабатываются бактериями, распространенными в почвах, океанах, пресной воде, грунтовых водах и системах таяния ледников по всему миру. Бактерии поглощают растворенное органическое вещество, содержащее минералы, поглощая остатки от цветения фитопланктона.