Hivenaine

Hivenaineena (jota kutsutaan myös mikroelementiksi ) kutsutaan yleensä kemialliseksi alkuaineeksi, jota esiintyy vain pieninä pitoisuuksina tai hivenaineina ; jos pitoisuus on erittäin alhainen, käytetään myös termiä ultra-hivenaine .

Runsaus alkuaineita vaihtelevat huomattavasti, jos otetaan huomioon niiden esiintymisen aurinkokunnassa , planeettamme , kiviä ja maankuoren , että vedessä valtamerten tai esimerkiksi ihmiskehossa . Sisällä vastaavan taajuusalueen jakelu, yhteisiä elementtejä erotetaan harvinaisten jäljittää elementtien määrä elementtejä.

Vaikka geokemiassa kivien ja mineraalien osuuksiin ja niihin liittyviin alkuaineisiin alle 0,1% tai 1000 ppm pitoisuuksina viitataan hivenaineina , analyyttinen kemia suosittelee yleensä kynnysarvoa 100 ppm tai 100 µg / g (= 100 mg / kg) tai 0,01%. Kapeammin määritelty biologinen termi on erotettava tästä:

In biologia, alkuaineita kutsutaan olennaisia hivenaineita , jotka ovat ( pääasiassa ) tarpeen varten elävän olennon - puhekielessä liittyvät enimmäkseen ihmisille - ja joita esiintyy organismissa osuuksina vähemmän kuin 50 mg / kg. Alle 1 ug / kg pitoisuuksina käytetään toisinaan myös termiä ultra hivenaineet. Mikroelementit kuuluvat mikroravinteiden ryhmään .

Hivenaineet, jotka ovat välttämättömiä ihmisille

Liian pieni tai jopa välttämättömien hivenaineiden puute aiheuttaa elävien olentojen puutossairauksia . Tällaiset puutosoireiden - kuten anemia raudanpuute tai laajentuminen tai vajaatoiminta ja kilpirauhasen takia ja jodivajauksen - tehdä välttämättömyydestä (olennaisuuden) elementin ilmeinen. Toisaalta hivenaineilla - kuten kaikilla tietyn annoksen ylittävillä aineilla - voi myös olla haitallisia seurauksia liiallisina määrinä.

Hivenaineet imeytyvät yleensä syömällä ja juomalla ruoan kanssa, joka sisältää niitä pieninä määrinä. Vähentyneellä saannilla, lisääntyneellä erittymisellä tai lisääntyneellä tarpeella kehoon ei välttämättä saa riittävästi hivenaineita. Mahdolliset syyt tähän ovat

Ruokailutottumukset - esim. B. matala valikoima, yksipuolinen mieltymys, erityiset ruoanvalmistus- tai erottamisprosessit
Alueelliset olosuhteet - esimerkiksi hyvin vähän esiintyvyyttä pellolla tai juomavedessä
lisääntynyt menetys esimerkiksi ripulista tai runsaasta hikoilusta
muuttuneet olosuhteet imeytymiselle, erittymiselle ja tarpeelle erilaisissa metabolisissa sairauksissa

Lääketieteellisessä mielessä rauta (Fe) on määritetty hivenaineille sen toimintatavan vuoksi; ihmisillä on keskimäärin noin 60 mg / kg.

Fluori (F) ei puolestaan ole yksi välttämättömistä hivenaineista, mutta fluorilla (F ^- ) on karieksen estävä vaikutus. Liittovaltion riskinarviointilaitos (2006) suosittelee keskimääräistä 3,1 mg päivittäistä kokonaismäärää raskaana oleville ja imettäville äideille tarkoituksenmukaisena fluoridi-annoksena aikuisille . EU: n elintarviketurvallisuuden tieteellinen neuvoa-antava komitea (2013) suosittelee vastaavaa arvoa 0,05 mg / painokilo päivittäiselle saannille. Päivittäinen suurin suositeltu määrä ( siedettävä ylempi saantitaso , UL) on 7 mg aikuisille tai 0,1 mg / kg ruumiinpainoa. Liiallinen fluorin voi johtaa fluoroosin ja hampaiden ( hammas- fluoroosi ) ja runko ( luun fluoroosi ).

Joidenkin hyvin alhaisina pitoisuuksina olevien hivenaineiden kohdalla on edelleen epäselvää, esiintyvätkö ne vain vahingossa (”satunnaisena”) komponenttina ihmisillä vai onko niillä fysiologista toimintaa. Nämä tunnetaan ultra-hivenaineina.

Hivenaineiden kokoelma

Ihmisen kannalta välttämättömiä hivenaineita ovat:

Kromi (Cr)
Koboltti (Co), osana Vit B ₁₂
Rauta (Fe)
Jodi (I), imeytyminen jodidina (I ^- )
Kupari (Cu)
Mangaani (Mn)
Molybdeeni (Mo)
Seleeni (Se)
Sinkki (Zn)

Hivenaineet, jotka voivat olla välttämättömiä ihmisille, ovat:

Arseeni (as)
Boori (B)
Nikkeli (Ni)
Rubidium (Rb)
Pii (Si)
Vanadiini (V)
Tina (Sn)

elementti	Hyvä lähde	Tärkeys keholle	Suositeltu saanti päivässä
kromi	Liha, täysjyvätuotteet, kasviöljyt, olut (Länsi-Euroopassa teräs (jalostus, astiat) on tärkein lähde)	selittämätön / kiistanalainen, glukoosimetabolia	20–100 µg (arvio), 30–140 µg
Koboltti	Eläintuotteet kaikenlaisia	Osa kobalamiinista (B ₁₂ -vitamiini ), vain välttämätön sellaisenaan	0,2 µg, ei suositusta
rauta-	Sianmaksa, hapankaali (Aiemmin suositellulla pinaatilla on korkea rautapitoisuus, mutta sen sisältämien oksalaattien ja tanniinien vuoksi tämä rauta voi imeytyä vain vähän. Kasvipohjaisten elintarvikkeiden rauta imeytyy yleensä huonosti pelkistävien elintarvikekomponenttien, erityisesti askorbiinihapon (C-vitamiini) samanaikainen käyttö, kasvisraudan imeytymisnopeutta voidaan nostaa jopa seitsemän kertaa.)	Osa monista entsyymeistä ja z. B. Hemoglobiini	10-15 mg
Jodi	Merikalat, äyriäiset, syötävät levät	Osa kilpirauhashormoneista	200 ug
kupari-	Täysjyvätuotteet, pähkinät, kaakao, vihreät vihannekset, märehtijöiden suolet, kala ja äyriäiset	Osa lukuisista redox-entsyymeistä	1-1,5 mg
mangaani	Musta tee, pähkinät, kokonaiset jyvät ja vihreät lehtivihannekset	Lukuisten entsyymien aktivaattori ja komponentti → antioksidatiivinen aineenvaihdunta, ruston ja luun synteesi , glukoneogeneesi	1 mg, 2-5 mg
molybdeeni	Läsnä (kaikkialla)	Osa yleistä molybdeenikofaktoria	50-100 ug
nikkeli		Osa ureaasia , metyylikoentsyymi M-reduktaasia , joitain hydraaseja , hiilimonoksididehydrogenaasi	25-30 ug
seleeni	Seleenillä (Keski-Eurooppa) syötettyjen tuotantoeläinten eläinproteiinit → munat, liha	Osa 30–50 selenoproteiinista, kuten glutationiperoksidaasi	1,5 ug / kg, 30-70 ug
Piin	Hirssi, olut	olennainen osa mukopolysakkarideja epiteelissä ja sidekudoksessa Noin 1,4 g ihmiskehossa.	30 mg
Vanadiini	Palkokasvit, pähkinät, äyriäiset	erilaisia vaikutuksia kehossa, kuten stimulaatio glykolyysin , että maksassa , inhibition glukoneogeneesin - välttämättömyyden selittämättömiä	<10 ug
sinkki	Eläinruoat, erityisesti juusto, muut eläimenosat, vähärasvainen liha, tietyntyyppiset kalat ja erityisesti äyriäiset	Sinkistä riippuvat entsyymit osallistuvat melkein kaikkiin elämän prosesseihin, esim. B. Kollageenin , tymuliinin , testosteronin synteesi tai alkoholin hajoaminen mukana olevan alkoholihydrogenaasin avulla	12-15 mg, 7-10 mg

Sijainti kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa :

H																		Hei
Li	Olla												B.	C.	N	O	F.	Ei
N / A	Mg												Al	Si	P.	S.	Cl	Ar
K	Noin	Sc		Ti	V	Kr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	Kuten	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y		Zr	Huom	Ma	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	CD	Sisään	Sn	Sb	Te	I.	Xe
Cs	Ba	La	*	Hf	Ta	W.	re	Os	Ir	Pt	Au	Toim	Tl	Pb	Bi	Po	Klo	Marg
Fr.	Ra	Ac	**	Rf	Db	Sg	Rintaliivit	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Edellä

			*	Ce	PR	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Hän	Tm	Yb	Lu
			**	Th	Pa	U	Np	Puh	Kohteessa	Cm	Bk	Vrt	Se	Fm	Md	Ei	Lr

Neljä orgaanista peruselementtiä

Aseta elementit

välttämättömät hivenaineet

todennäköisesti välttämättömiä hivenaineita

Ultra hivenaineet

In biokemia , ultra-hivenaine on määritelty alkuainetta, joka yleensä tekee vähemmän kuin yksi mikrogramma per gramma (<1 ug / g; vähemmän kuin 1 ppm tai 0,0001 painoprosenttia) tietyn organismin ja vielä tärkeä rooli siinä Aineenvaihdunta pelaa. Koboltin lisäksi ihmisissä olevat ultra-hivenaineet sisältävät myös nikkeliä ja piitä sekä mahdollisesti vanadiinia , kromia , booria , bromia , litiumia , arseenia ja tinaa .

Jotkut ultra-hivenaineet ruokavaliossa voivat olla tärkeämpiä kuin tällä hetkellä tunnustetaan. Esimerkiksi ihmisillä tehdyistä tutkimuksista on todisteita siitä, että boorilla on myönteisiä vaikutuksia kalsiumin aineenvaihduntaan , aivotoimintaan , energia-aineenvaihduntaan ja mahdollisesti immuuniprosesseihin . Ja kromia , on tärkeä tehtävä voimistamaan insuliinin vaikutus metaboliaan glukoosin ja lipidien ja edullinen vaikutus diabetes on keskusteltu.

Koska minkään näistä elementeistä ei ole vielä tunnistettu tiettyä biokemiallista toimintoa, niiden ravitsemuksellista merkitystä ei ole vielä selvitetty. Epäpuhtauksien epäilty tarve on kuitenkin herättänyt ravintolisäteollisuuden kiinnostuksen .

Biologinen merkitys ihmisille

rauta-

Rauta tarvitsee kehoa muun muassa tärkeiden proteiinien rakentamiseen sekä punasolujen ja lihasten uudistamiseen . Raudanpuute on yleisin anemian syy . Tämä ilmenee aluksi nopean uupumuksen aikana fyysisen toiminnan aikana ja ilmentymävaiheessa myös vaalean, karkean ihon sekä hauraiden kynsien ja hiusten kautta.

Rautaa on saatavana riittävässä muodossa monissa elintarvikkeissa. Elintarvikkeen todellisella rautapitoisuudella on toissijainen merkitys raudan imeytymisessä. Tärkeämpää on, mitkä elintarvikkeet yhdistetään. Tämä johtuu siitä, että monet elintarvikekomponentit edistävät tai estävät voimakkaasti raudan imeytymistä. Yhdistelmä C-vitamiinin kanssa on erityisen hyödyllinen raudan imeytymiselle kasvilähteistä. Toisaalta esimerkiksi kahvissa, mustassa teessä ja pinaatissa olevat aineet, joita aiemmin oli väärin suositeltu hyväksi raudan lähteeksi, estävät raudan imeytymistä erityisen voimakkaasti.

tärkeät raudan lähteet
Ruokalähde	Rautapitoisuus
Sianliha maksa	${\ displaystyle 22 {,} 1 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
Kanan munankeltuainen	${\ displaystyle 7 {,} 2 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
Naudanmaksa	${\ displaystyle 7 {,} 1 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
linssit	${\ displaystyle 6 {,} 9 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
Kantarellit	${\ displaystyle 6 {,} 5 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
Verimakkaraa	${\ displaystyle 6 {,} 1 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
valkoiset pavut	${\ displaystyle 6 {,} 0 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
hirssi	${\ displaystyle 5 {,} 9 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
Herneet	${\ displaystyle 5 {,} 0 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$
kaurapuuro	${\ displaystyle 4 {,} 6 \, {\ tfrac {\ mathrm {mg}} {100 \, \ mathrm {g}}}}$

kirjallisuus

Ivor E.Dreosti: hivenaineet, mikroravintoaineet ja vapaat radikaalit , 1. painos, Totowa: Humana Press, New Jersey 1991, ISBN 978-0-89603-188-3
Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer : Biochemistry. 6 painos. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-8274-1800-5 .
Donald Voet, Judith G.Voet: Biokemia. 3. painos. John Wiley & Sons, New York 2004, ISBN 0-471-19350-X .
Bruce Alberts , Alexander Johnson, Peter Walter, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts: Solun molekyylibiologia . 5. painos. Taylor & Francis, 2007, ISBN 978-0-8153-4106-2 .

nettilinkit

Wikisanakirja: hivenaine - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille

Yksittäiset todisteet

^ ^A^b^c Heinrich Kasper: Ravintolääketiede ja dietetiikka . 11. painos. München 2009, ISBN 978-3-437-42012-2 .
B ^a^b Federal Institute for Risk Assessment: Boorin ja fluoridin enimmäismäärien luonnollisissa kivennäisvesissä tulisi perustua juomavesimäärityksiin , BfR: n lausunto nro 024/2006, 7. helmikuuta 2006, s. 13.
↑ ^a^b EU: n komission elintarviketurvallisuutta käsittelevän neuvoa-antavan komitean, EFSA: n dieettituotteita, ravintoa ja allergioita käsittelevän paneelin (NDA) lausunto : Tieteellinen lausunto fluoridin ruokavalion viitearvoista. Julkaisussa: EFSA Journal. Osa 11, nro 8, elokuu 2013; doi: 10.2903 / j.efsa.2013.3332 .
↑ Hammasfluoroosi
↑ : Aliasgharpour Mehri: hivenaineet ihmisen ravinnossa (II) - päivitys. Julkaisussa: International Journal of Preventive Medicine. Osa 11, nro 2, tammikuu 2020, doi: 10.4103 / ijpvm.IJPVM_48_19 , PMID 32042399 , PMC 6993532 (ilmainen kokoteksti).
↑ Klevay L: sepelvaltimotauti: sinkki / kupari-hypoteesi. , Am J Clin Nutr. 1975 heinäkuu; 28 (7): 764-74, PMID 1146731
↑ Katsaus ( Memento 26. syyskuuta 2011 Internet-arkistossa ) (PDF; 103 kB) Food Standards Agency (FSA)
↑ John B. Vincent: Kromi: biologista merkitystä. Julkaisussa: Encyclopedia of Inorganic Chemistry, John Wiley, New York 2005.
Ear Stearns DM: Onko kromi hivenaine välttämätöntä metallia? . Julkaisussa: Biofactors . 11, nro 3, 2000, s. 149-62. doi : 10.1002 / biof.5520110301 . PMID 10875302 .
↑ Harry Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanasto . Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3
Ika Erika Fink: Ravitsemus ja dietetiikka . WVG, Stuttgart 2002, ISBN 3-8047-1933-3
↑ ^a^b^c^d^e^f^g^hⁱ^j^k Gerhard Eisenbrand, Peter Schreier, Alfred Hagen Meyer: RÖMPP Lexikon Lebensmittelchemie , 2. painos, 2006. painos 2., Georg Thieme Verlag, 2014. ISBN 978-3-13-179282- 2 . S. 1098.
^ Claus Leitzmann , Andreas Hahn: Kasvissyöjä . UTB 1868, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 1996, ISBN 3-8252-1868-6
^ K. Schwarz: Uudet välttämättömät hivenaineet (Sn, V, F, Si): Edistymisraportti ja näkymät. Julkaisussa: Hivenaineen aineenvaihdunta eläimissä-2. University Park Press, Baltimore MD 1974, s.366.
↑ FH Nielsen, HH Sandstead: Ovatko nikkeli, vanadium, pii, fluori ja tina välttämättömiä ihmiselle? Arvostelu. Julkaisussa: Am J Clin Nutr , 27, 1974, s. 515-520, PMID 4596029
^ Gisela Boeck: Lyhyt oppikirjakemia . Painos 2, Georg Thieme Verlag, 2008. ISBN 978-3-13-151772-2 . S. 209.
^ J. Mann & AS Truswell (toimittajat). Ihmisen ravitsemuksen perustiedot (3. painos, 2007). Oxford: Oxford University Press
↑ Kazuhiro Yamada: Luku 9. Koboltti: sen rooli terveyden ja sairauksien aloilla . Julkaisussa: Astrid Sigel, Helmut Sigel, Roland Sigel (Toim.): Essential Metal Ions and Human Diseases (= Metal Ions in Life Sciences), Volume 13. Springer, 2013, s.295-320, doi : 10.1007 / 978 -94-007-7500-8_9 .
↑ Nielsen, Forrest H., Ultratrace Elements in Nutrition , Annual Review of Nutrition Vol. 4: 21-41 (Vuosikerta julkaistu heinäkuussa 1984)
↑ FH Nielsen: Ravintovaatimukset boorille, piille, vanadiumille, nikkelille ja arseenille: nykyinen tieto ja keinottelu . Julkaisussa: FASEB-lehti: American Society of Experimental Biology -järjestön virallinen julkaisu . 5, nro 12, syyskuu 1991, ISSN 0892-6638 , s. 2661-2667. PMID 1916090 .
↑ I.Elmadfa, C.Leitz -mies: ihmisen ravitsemus . 4. painos. Eugen Ulmer, 2004, ISBN 3-8252-8036-5 .
↑ Iron & Co: Erityisen tärkeä stressin aikana. Haettu 30. kesäkuuta 2016 .

[Kasper-1] A^b^c Heinrich Kasper: Ravintolääketiede ja dietetiikka . 11. painos. München 2009, ISBN 978-3-437-42012-2 .

[BFR2006-2] B ^a^b Federal Institute for Risk Assessment: Boorin ja fluoridin enimmäismäärien luonnollisissa kivennäisvesissä tulisi perustua juomavesimäärityksiin , BfR: n lausunto nro 024/2006, 7. helmikuuta 2006, s. 13.

[EFSA-3] EU: n komission elintarviketurvallisuutta käsittelevän neuvoa-antavan komitean, EFSA: n dieettituotteita, ravintoa ja allergioita käsittelevän paneelin (NDA) lausunto : Tieteellinen lausunto fluoridin ruokavalion viitearvoista. Julkaisussa: EFSA Journal. Osa 11, nro 8, elokuu 2013; doi: 10.2903 / j.efsa.2013.3332 .

[4] Hammasfluoroosi

[pmc6993532-5] : Aliasgharpour Mehri: hivenaineet ihmisen ravinnossa (II) - päivitys. Julkaisussa: International Journal of Preventive Medicine. Osa 11, nro 2, tammikuu 2020, doi: 10.4103 / ijpvm.IJPVM_48_19 , PMID 32042399 , PMC 6993532 (ilmainen kokoteksti).

[6] Klevay L: sepelvaltimotauti: sinkki / kupari-hypoteesi. , Am J Clin Nutr. 1975 heinäkuu; 28 (7): 764-74, PMID 1146731

[7] Katsaus ( Memento 26. syyskuuta 2011 Internet-arkistossa ) (PDF; 103 kB) Food Standards Agency (FSA)

[Vincent-8] John B. Vincent: Kromi: biologista merkitystä. Julkaisussa: Encyclopedia of Inorganic Chemistry, John Wiley, New York 2005.

[Stearns-9] Ear Stearns DM: Onko kromi hivenaine välttämätöntä metallia? . Julkaisussa: Biofactors . 11, nro 3, 2000, s. 149-62. doi : 10.1002 / biof.5520110301 . PMID 10875302 .

[10] Harry Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanasto . Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3

[11] Ika Erika Fink: Ravitsemus ja dietetiikka . WVG, Stuttgart 2002, ISBN 3-8047-1933-3

[Römpp_LC-12] ↑ ^a^b^c^d^e^f^g^hⁱ^j^k Gerhard Eisenbrand, Peter Schreier, Alfred Hagen Meyer: RÖMPP Lexikon Lebensmittelchemie , 2. painos, 2006. painos 2., Georg Thieme Verlag, 2014. ISBN 978-3-13-179282- 2 . S. 1098.

[13] Claus Leitzmann , Andreas Hahn: Kasvissyöjä . UTB 1868, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 1996, ISBN 3-8252-1868-6

[14] K. Schwarz: Uudet välttämättömät hivenaineet (Sn, V, F, Si): Edistymisraportti ja näkymät. Julkaisussa: Hivenaineen aineenvaihdunta eläimissä-2. University Park Press, Baltimore MD 1974, s.366.

[15] FH Nielsen, HH Sandstead: Ovatko nikkeli, vanadium, pii, fluori ja tina välttämättömiä ihmiselle? Arvostelu. Julkaisussa: Am J Clin Nutr , 27, 1974, s. 515-520, PMID 4596029

[16] Gisela Boeck: Lyhyt oppikirjakemia . Painos 2, Georg Thieme Verlag, 2008. ISBN 978-3-13-151772-2 . S. 209.

[17] J. Mann & AS Truswell (toimittajat). Ihmisen ravitsemuksen perustiedot (3. painos, 2007). Oxford: Oxford University Press

[18] Kazuhiro Yamada: Luku 9. Koboltti: sen rooli terveyden ja sairauksien aloilla . Julkaisussa: Astrid Sigel, Helmut Sigel, Roland Sigel (Toim.): Essential Metal Ions and Human Diseases (= Metal Ions in Life Sciences), Volume 13. Springer, 2013, s.295-320, doi : 10.1007 / 978 -94-007-7500-8_9 .

[19] Nielsen, Forrest H., Ultratrace Elements in Nutrition , Annual Review of Nutrition Vol. 4: 21-41 (Vuosikerta julkaistu heinäkuussa 1984)

[20] FH Nielsen: Ravintovaatimukset boorille, piille, vanadiumille, nikkelille ja arseenille: nykyinen tieto ja keinottelu . Julkaisussa: FASEB-lehti: American Society of Experimental Biology -järjestön virallinen julkaisu . 5, nro 12, syyskuu 1991, ISSN 0892-6638 , s. 2661-2667. PMID 1916090 .

[ElmaLeitz-21] I.Elmadfa, C.Leitz -mies: ihmisen ravitsemus . 4. painos. Eugen Ulmer, 2004, ISBN 3-8252-8036-5 .

[22] Iron & Co: Erityisen tärkeä stressin aikana. Haettu 30. kesäkuuta 2016 .

Languages