‌ العناصر المعدنية mineral elements: - الغذاء والتغذية

و‌

‌ العناصر المعدنية mineral elements:

لقد مر معنا في هذا الفصل أن العناصر المعدنية تشكل حوالي 4 % من وزن الجسم، وأنه يوجد ما لا يقل عن 38 عنصرا منها يمكن كشفه داخل الجسم. ومر معنا أيضا أن 17 منها ضرورية للجسم، أي يجب أن تتوفر في الغذاء، و 6 شبه ضرورية أي يتوفر فيها بعض الشروط لتعتبر ضرورية. بينما يوجد مجموعة أخرى في الجسم غير ضرورية "ملوثات contaminants".

والعناصر المعدنية، كالفيتامينات والماء، لا تتأكسد لإنتاج الطاقة، لكنها تلعب دورا هاما في تحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية enzyme catalysts من خلال عملها كعوامل متممة cofactors. كما أن لها وظائف تركيبية وبنائية "مثلا الكالسيوم والفوسفات في العظام والحديد في كريات الدم الحمراء"، ووظائف تنظيمية كالمحافظة على الضغط التناضحى وحركة السوائل بين جوبات الجسم "مثال ذلك أيونات الصوديوم والبوتاسيوم"، والمحافظة على التوازن الحمضي القاعدي "مثال ذلك الكهارل الموجبة والسالبة: الصوديوم والبوتاسيوم والكلور والفوسفات والكبريتات"، ونقل التدفعات العصبية nerve impulses "البوتاسيوم والكالسيوم"، وسوف نستعرض فيما يلي أهم وظائف العناصر المعدنية الأساسية، ويبين الجدول 11 أهم المصادر الغذائية للعناصر المعدنية الأساسية.

أما أعراض نقص المعادن فهو مشروح بالتفصيل في فصل تال من هذا الكتاب.

1-

الكالسيوم والفوسفور calcium and phosphorus. أهم وظائف هذين العنصرين تكلس وبناء العظام والأسنان. كما أن للكالسيوم أهمية في تخثر الدم من خلال تصنيع الثرومبين، وفي تقلص العضلات، ونفوذية الأغشية للسوائل وتنشيط الإنزيمات"خاصة الإنزيمات المنشطة لتحلل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ATPase". وللفوسفور عدة وظائف أخرى أهمها المساعدة في امتصاص الغلوكوز والغليسرول من الأمعاء، واستقلاب الكربوهيدرات والدهون والبروتينات خاصة البروتينات النووية، وهو يدخل في تركيب جزيئات الأدينوزين ثلاثي الفوسفات. ATP، كما يحافظ على التوازن الحمضي-القاعدي.

2-

المغنيزيوم magnesium. هذا العنصر من أهم العناصر المعدنية في تنشيط الإنزيمات، مثلا إنزيم الفوسفاتاز القلوي والأنولاز والأرجناز والأتباز ATPase، وهو بذلك يتكامل مع عمل الكالسيوم في منع التكزز tetany الناتج عن عدم وفرة الطاقة في العضلات.

3-

الصوديوم والبوتاسيوم والكلور sodium، potassium and chlorine وهذه هي

العناصر المتأينة "الكهارل electrolytes" وتشترك جميعها في أنها تدخل في تنظيم العلاقات التناضحية وحركة السوائل، كما أن لها دورا في تنظيم التوازن الحمضي القاعدي acid-base balance. وللصوديوم وظائف أخرى أهمها نفاذية الخلية وسرعة إثارة "هيوجية" العضلات ونقل التدفعات الكهربائية-الكيمائية في الأعصاب.

والوظيفة الأخيرة يشاركه فيها البوتاسيوم الذي ينظم حركة العضلات وارتخاءها بعد التقلص كما أن له دورا في عمليات استقلاب وابتناء البروتين والكربوهيدرات، إذ يدخل داخل الخلايا المتكونة، كما يحتوي غرام من الغليكوجين على 0.36 ملي مكافئ من البوتاسيوم. أما الكلور فهو بالإضافة إلى ما ذكر يدخل في تركيب حمض الهيدروكلوريك الذي تفرزه المعدة، وبذا يكون له دور في عملية هضم البروتين في المعدة.

الجدول 11- أهم المصادر الغذائية للعناصر الضرورية للجسم

4-

الكبريت sulfur. يدخل الكبريت في تركيب البروتينات، إذ تحتوي ثلاثة حموض أمينية على هذا العنصر، كما يدخل في تركيب بعض الفيتامينات "الثيامين والبيوتين وحمض الليبويك". وينشط الإنزيمات من خلال مجموعات السلفهيدريل sulfhydryl groups، بالإضافة إلى أن بعض مركباته لها أهمية في إبطال مفعول المواد السامة في الجسم "detoxification".

5-

الحديد iron. يدخل الحديد في تركيب الهيموغلوبين hemoglobin والميوغلوبين myoglobin الموجود في العضلات. والهيموغلوبين ضروري لنقل الأكسجين من الرئتين إلى الخلايا للأكسدة وإنتاج الطاقة، كما أن ضروري لنقل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين للتخلص منه. والحديد ضروري لعملية التأكسد الخلوي من خلال تنشيط الإنزيمات اللازمة لذلك وخاصة إنزيمات السيتوكرومات والكاتلاز والبيروكسيداز واكسيداز الزانثين، وتنشيط تفاعلات إنزيمية كثيرة أخرى.

كما يعتقد أن للحديد أهمية في تصنيع الكولاجين، وإنتاج الأجسام المضادة، وإبطال مفعول الأدوية ذات التأثيرات السامة، وإزالة الدهون الزائدة من الدم [11] .

6-

النحاس copper. النحاس ضروري لتنشيط الكثير من الإنزيمات، من أهمها إنزيمات أكسيداز السيتوكروم cytochrome oxidases وأكسيداز حمض الأسكوربيك ascorbic acid oxidase والتيروسيناز tyrosinase واليوريكاز uricase. لذا نجد أن الوظائف التي يقوم بها النحاس كثيرة جدا. فهو ضروري في عمليات استقلاب الطاقة وتكوين الهيموغلوبين. ويبدو أن له دورا في تحسيت امتصاص الحديد من خلايا جدر الأمعاء، وتحريكه من الكبد إلى البلازما، واستعماله في بناء الهيموغلوبين، والوقاية من فقر الدم، كما أن له أهمية في تكوين العظام وصحة وسلامة النخاعين myelin المغلف للعصبونات.

7-

الزنك "الخارصين" zinc. اكتشفت أهمية الزنك في تغذية الإنسان في مطلع الستينات. وأثبتت الأبحاث التي تبعت ذلك أهميته لجميع أنسجة الجسم. فهو مكون للإنزيمات، وضروري لتنشيط ما لا يقل عن 105 إنزيمات منها كاربونيك انهيدراز carbonic anhydrase ودي هيدروجيناز الكحول وبوليميراز الدنا DNA polymerase والكاربوكسي ببتيداز، وهو ضروري للنمو وانقسام الخلايا وشفاء الجروح وتكوين المناعة الخلوية cellular immunity، ولحاستي الذوق والشم، ولنقل فيتامين A من مخزونه الكبدي وتحولاته الاستقلابية الأخرى، وللنضج

الجنسي إذ اقترن عوزه مع تأخر البلوغ الجنسي وضعف تكوين الحيوانات المنوية في الذكور وقلة إفرازها.

8-

اليود iodine. اليود منظم لنمو وتطور الجسم ولمعدل الاستقلاب الأساسي فيه "BMR" basal metabolic rate من خلال دخوله في هرموني الغدة الدرقية، وهما الثيروكسين thyroxine وثلاثي يود الثيرونين tri- iodothyronine وقد يكون له أهمية أيضا في امتصاص الكربوهيدرات وتصنيع البروتين وتنظيم تصنيع الكوليسترول.

9-

المنغنيز manganese. للمنغنيز أهمية في استقلاب الكربوهيدرات من خلال تنشيط كثير من التفاعلات الإنزيمية، مثلا إنزيم الترانسكيتولاز، وتكوين الكربوهيدرات المخاطية mucopolysaccharides الضرورية لتكون الغضاريف. وهو ضروري لتكوين اليوريا من خلال تنشيطه للإنزيمات وبعض جوانب استقلاب البروتينات كالتحولات المتبادلة بين الحموض الأمينية، ونقل الدهون من الكبد وتنشيط الليباز، وتصنيع الحموض الدهنية طويلة السلسلة الكربونية.

10-

الكوبلت cobalt. هذا العنصر ضروري لتصنيع فيتامين B12 من قبل جراثيم الأمعاء الغليظة. غير أن ذلك ليس ذا أهمية كبيرة في الإنسان لقلة امتصاص الفيتامين المصنع. كما أنه ضروري لتكوين حمض البروبيونيك، وربما يكون له دور في تنشيط بعض الإنزيمات الأخرى في الجسم.

11-

الموليبدينوم molybdenum. الموليبدينوم ضروري لتنشيط إنزيم أكسيداز الزنثين xanthine oxidase الضروري لتكوين حمض اليوريك uric acid من البورينات وأكسيداز الألدهيد الذي يؤكسد الألدهيدات إلى حموض عضوية، كما أنه يحرك الحديد من مخزونه الكبدي. ويبدو أن لهذا العنصر أهمية في الوقاية من نخر الأسنان بزيادة احتفاظ الأسنان بالفلور [11] .

12-

السلينيوم selenium. يدخل السلينيوم في تركيب إنزيم بيروكسيداز الغلوتاثيون glutathione peroxidase الذي يعمل على إزالة فوق أكسيد الهيدروجين والوقاية من تزنخ الدهون ومن تحلل كريات الدم [16، 17] . وقد عولج به نخر الكبد liver necrosis في الجرذان، وعولجت به الحملان والعجول من حثل العضلات muscular dystrophy، وفراخ الدواجن من مرض الأهبة النضحية exudative "16" diathesis. لذا يوجد تداخل وظيفي بينه وبين فيتامين E [17] .