Какая концентрация макроэлементов в организме. Что такое макроэлемент? Список, роль и значение в организме человека

29 . 04.2017

Сказ про микроэлементы в организме человека и их значение. Ты узнаешь, что по мимо микроэлементов входит в состав клеток организма и что такое минералы. Покажу таблицу содержания основных микроэлементов в продуктах питания и расскажу зачем используют спектральный анализ волос. Поехали!

— Зачем ты притащил эту гору камней?! — возмущался Иван, тщетно пытаясь добраться через кучу булыжников к двери в опочивальню своей супруги.

— Ты сам сказал: «Жене нужны витамины и минералы», — философски напомнил Змей, разглядывая когти. — Минералы вот, а витамины — на грядках...

Привет, друзья! Привычное слуху название «минералы» не совсем верно, когда речь идёт о том, какие нужны микроэлементы, чтобы сохранялся баланс в организме человека, и их значение. Чтобы разобраться, в чём разница — предлагаю краткий экскурс в неживую природу, тесно связанную с самой жизнью.

Макро и микроэлементы

В таблице Менделеева есть ряд элементов, которые имеют большое значение для биологической жизни. Для растений, животных и человека нужны различные вещества, которые позволяют нам нормально функционировать.

Часть таких агентов, входящих в состав клеток организма, называют макроэлементами , потому что они составляют не менее одной сотой процента всего нашего тела. Кислород, азот, углерод и водород — основа белка, жиров и углеводов, органических кислот.

Вслед за ними, чуть уступая количеством, идёт ряд незаменимых для построения живых клеток вещей — хлор, кальций и калий, магний и фосфор, сера и натрий.

Клетка человека

Кроме них, существует ряд элементов, которые содержатся в нас в ничтожно малых количествах — менее сотой процента. Почему концентрация их так важна? Избыток или недостаток существенно влияет на многие биохимические процессы живого объекта.

Такие агенты названы — микроэлементами . Их общее свойство — они не образуются в живом организме. Для того, чтобы сохранялся внутренний баланс клеток, они должны поступать с пищей в достаточном количестве.

Не ищи в коробочке самоцветов

Все садоводы знают, что растение не вырастет без естественных для себя удобрений. Для него человек припас «Гумат 7», а что для себя? Специальные БАДы.

Составители товарных брендов и рекламы часто используют неправильно название: «витаминно-минеральный комплекс». Слово «минерал», взятое с иностранного языка, на русском означает природное тело с кристаллической решёткой. Например, алмаз — это минерал, а составляющий его углерод — микроэлемент.

Не будем придираться к названию, скажем, что только по доказанным сведениям их не менее трёх десятков, а сколько ещё содержится в столь крошечных дозах, что невозможно уловить никаким прибором — никто не поручится.

Вот например, группа микроэлементов, которые у всех на слуху:

  • железо;
  • магний;
  • марганец;
  • селен;
  • фтор;
  • цинк;
  • кобальт.

И многие другие. Без селена невозможно хорошее зрение, а без железа не могут существовать эритроциты крови, ответственные за перенос кислорода к нашим клеткам. Фосфор нужен нашим нейроцитам — клеткам головного мозга, а недостаток фтора вызовет проблемы с зубами. Магний важен для , а недостаток йода приводит к развитию серьёзной патологии . И все они должны присутствовать в нашем рационе.

Куда, куда вы подевались?

Что приводит к недостатку тех или иных макро- и микроэлементов? Поскольку в большинстве случаев за поступление в организм несёт ответственность пища, недостаток или избыток возникает от её неполноценности.

Существуют среди них антагонисты, которые препятствуют усвоению друг друга (например, калий и натрий).

В целом, причины могут быть таковы:

  • повышенный радиационный фон, повышающий потребность в некоторых веществах;
  • недостаточно минерализованная вода;
  • геологическая специфика региона проживания (например, хронический дефицит йода вызывает эндемический зоб);
  • неполноценное питание, однообразие блюд;
  • болезни, вызывающие ускоренное выведение тех или иных элементов из организма (например, синдром раздражённого кишечника);
  • и кровотечения в организме;
  • , наркотики, некоторые лекарства, препятствующие всасыванию ряда элементов, или связывающие их;
  • наследственные патологии.

Самое главное из перечисленного — это тип питания. Именно из-за недостатка нужных нам микроэлементов в пище мы чаще всего получаем их дефицит. Но и избыток вреден. Например, поваренная соль содержит и натрий, и хлор, но если её употреблять много, это может привести к гипертонии и проблемам с почками.

Что для чего?

Чтобы яснее было, почему так важны эти ничтожно малые пылинки минеральных веществ, приведу несколько примеров:

  • для ногтей нужны кальций и фосфор, иначе они станут толстыми и ломкими;
  • бром снижает возбудимость нервных клеток и полезен при стрессе, но избыток его может погасить половую функцию;
  • зато марганец ;
  • медь помогает усваивать железо, входя в состав некоторых ферментов;
  • хром нужен для в ;
  • цинк — основа , от него напрямую зависит обмен;
  • кобальт содержится в витамине В12, необходимом для кроветворения.

Не все микроэлементы и витамины сочетаются друг с другом. Многие лекарства подавляют всасываемость некоторых полезных веществ. Это нужно помнить, прежде чем покупать в аптеке «витаминно-минеральные» комплексы. Лучше чтобы их прописал врач, исходя из конкретных нужд.

Для определения дефицита сейчас используют метод спектрального анализа волос. Процедура эта безболезненная, нужно лишь пожертвовать парой маленьких прядок. Зато понятно будет, действительно ли проблемы со здоровьем связаны с недостатком чего-либо в организме.

Микроэлементы. Естественные источники

Приведу небольшой перечень проблем, связанных с недостатком того или иного элемента. Это лишь небольшая часть, по внешнему проявлению которой можно заподозрить, что тебе чего-то не хватает:

  • ослабление ;

    Очевидно, что один овощ или фрукт не может восполнить всё необходимое. Например, в банане много калия и кальция, но недостаточно некоторых других составляющих.

    Для оздоровления и избавления от лишнего веса, минеральный баланс так же важен, как любой другой. Ведь многие вещества напрямую связаны с обменными процессами в наших клетках. Используя эти знания вместе с моим видео «Курсом Активного Похудения» , каждый может существенно улучшить свою жизнь и самочувствие.

    На сегодня все.
    Спасибо, что дочитали мой пост до конца. Делитесь этой статьей со своими друзьями. Подписывайтесь на мой блог.
    И погнали дальше!

На самом деле называть минералами микро и макроэлементы не правильно, этот термин прижился благодаря производителям БАДов, которые решили, что для маркетинга это более удачное название (а взяли его от англ. названия Dietary Minerals). Правильным классификатором микро и макроэлементов является термин – биологически значимые элементы.
При этом сама классификация на микро и макроэлементы зависит от их содержания в живом организме:

  • Микроэлемент — содержание менее 0,001%
  • Макроэлемент – содержание больше 0,1%

Почему макро и микроэлементы важны для человеческого организма

Как и , минералы участвуют в обмене веществ в человеческом организме – с помощью них синтезируются необходимые вещества (например, аминокислоты), усваиваются витамины, строятся и питаются клетки. Недостаток одного минерала может запустить цепочку нарушений и болезней – это и тусклая кожа, и ломающиеся ногти, и хроническая усталость.
Почему порой не хватает минералов – потому что мы иногда однообразно питаемся, можем пить некачественную воду, предпочитаем «пустую» и «рафинированную» пищу (булки, торты, конфеты, жаренное и т.д.). В то же время такие богатые продукты микроэлементами и макроэлементами как семена, орехи, неочищенные и необработанные крупы, проростки не поступают в достаточном объеме в организм.

Таблица всех необходимых микро и макроэлементов, суточная норма их потребления, продукты, в которых их больше всего содержится

НАЗВАНИЕ НОРМА в СУТКИ Топ продукты по содержанию
Взрослый Беременность Кормление Грудью
Макроэлементы
Калий (K) 2500 мг 2500 мг 2500 мг соя бобы, фасоль, курага, грибы-шитаки, ламинария, бобы-маш, пшеничные отруби
Кальций (Ca) 1000 мг 1300 мг 1400 мг мак, кунжут, сыр тофу, сыр твердый, кэроб, кукурузная мука, семена подсолнуха, горчичный порошок
Кремний (Si) 30 мг 30 мг 30 мг рис, овес, просо, ячмень, соя, гречка, фасоль, рожь, кукуруза, пшеница, виноград
Магний (Mg) 400 мг 450 мг 450 мг агар-агар, пшен. отруби, семена тыквы, кунжут, миндаль, мак, фундук, льняное семя
Натрий (Na) 1300 мг 1300 мг 1300 мг соль, соевый соус, мисо-паста, оливки консерв., каперсы консерв.
Сера (S) 1000 мг 1000 мг 1000 мг соя, фундук, горох, чечевица, фасоль, грецкий орех, миндаль, зерно пшеницы
Фосфор (P) 800 мг 1000 мг 1000 мг семена тыквы и подсолнуха, зародыши пшеницы, отруби пшеницы, мак
Хлор (Cl) 2300 мг 2300 мг 2300 мг соль, хлеб, томатная паста, творог, грибы белые
Микроэлементы
Бор 0,35-0,42 мг 0,35-0,42 мг 0,35-0,42 мг соя, гречка, горох, чечевица, фасоль, виноград, рожь, свекла, овес, рис, кукуруза
Бром 500 мг 500 мг 500 мг зерновые, бобовые, орехи
Ванадий 2 мг 2 мг 2 мг рис, овес, фасоль, редис, пшеница, салат, гречка, горох, картофель
Железо 10/18 мкг 23 мкг 18 мкг лесной орех, ламинария, горчица, кунжут, петрушка, отруби пшеницы, гречиха, сем. тыквы
Йод 150 мкг 220 мкг 290 мкг шампиньоны, фасоль, пшеница, рожб, молоко, кефир, соя, салат, виноград, редис, овес
Кобальт 10 мкг 10 мкг 10 мкг соя, манка, фасоль, соль, шампиньоны, горох, фундук, чечевица, груша
Марганец 2 мг 2,2 мг 2,8 мг имбирь, пшеничные зародыши, фундук, рожь, овес, агар-агар, орех пекан
Медь 1 мг 1,1 мг 1,4 мг Ламинария, грибы-шитаки, кунжут, какао-бобы, кешью, семена подсолнуха
Молибден 70 мкг 70 мкг 70 мкг соль, соя, горох, чечевица, пшеница, какао-бобы, фасоль, овес, гречка
Никель 35 мкг 35 мкг 35 мкг соя, горох, фасоль, чечевица, пшеница, кукуруза, овес, рис, рожь, груша, яблоки
Селен 70/55 мкг 65 мкг 65 мкг пшеница, семена подсолнуха, зародыши пшеницы, макаронные изделия, грибы-шитаки
Фтор 4 мг 4 мг 4 мг грецкий орех, изюм, соя, овес, миндаль, тыква, пшеница, рис, просо
Хром 50 мкг 50 мкг 50 мкг кукурузная крупа, свекла, соя, персик, шампиньоны, овес, перловка, редис, чечевица, фасоль
Цинк 12 мг 15 мг 15 мг пшеничные зародыши, кунжут, семена тыквы, шитаки, кедровые орехи, рис дикий, кешью

С помощью данной таблицы можно понять каким продуктам стоит отдать предпочтение, для того чтобы сбалансировать свое питание и получить необходимый суточный объем минералов. Если посмотреть внимательно, зачастую небольшой набор продуктов способен обеспечить Вас всем необходимым: семена подсолнуха и тыквы, грецкий и лесной орех, мак и кунжут, зерновые и бобовые: проростки пшеницы, фасоль, горох/маш, ламинария. Употребляя регулярно эти продукты здоровый организм сможет и дальше правильно функционировать!

Макроэлементы – полезные для организма вещества, суточная норма которых для человека составляет от 200 мг.

Дефицит макроэлементов ведет к нарушению метаболизма, дисфункции большинства органов и систем.

Есть такое высказывание: мы то, что едим. Но, конечно, если спросить знакомых, когда они в последний раз кушали, например, серу или хлор, удивления в ответ не избежать. А меж тем, в человеческом организме «живет» почти 60 химических элементов, запасы которых мы, порой сами того не осознавая, пополняем из пищи. И примерно на 96 процентов каждый из нас состоит из всего 4 химических названий, представляющих группу макроэлементов. А это:

  • кислород (есть 65 % в каждом человеческом организме);
  • углерод (18 %);
  • водород (10 %);
  • азот (3 %).

Остальные 4 процента – другие вещества из таблицы Менделеева. Правда, их значительно меньше и они представляют другую группу полезных нутриентов – микроэлементы.

Для наиболее распространенных химических элементов-макронутриентов принято употреблять название-мнемоним CHON, составленное из заглавных букв терминов: углерод, водород, кислород и азот на латыни (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).

Макроэлементам в человеческом организме природа отвела довольно широкие полномочия. От них зависит:

  • формирование скелета и клеток;
  • уровень рН тела;
  • правильная транспортировка нервных импульсов;
  • адекватность протекания химических реакций.

В результате многих опытов было установлено: ежедневно человек нуждается в 12 минералах ( , железо, фосфор, йод, магний, цинк, селен, медь, марганец, хром, молибден, хлор). Но даже эти 12 не смогут заменить функции биогенных элементов.

Почти каждый химический элемент отыгрывает значительную роль в существовании всего живого на Земле, но только 20 из них являются главными.

Эти элементы делятся на:

  • 6 основных биогенных элементов (представлены почти во всем живом на Земле и часто в довольно больших количествах);
  • 5 незначительных биогенных элементов (найдены во многих живых существах в относительно небольших количествах);
  • микроэлементы (основные вещества, необходимые в малых количествах для поддержания биохимических реакций, от которых зависит жизнь).

Среди биогенных веществ различают:

  • макроэлементы;

Основные биогенные элементы, или органогены, – это группа углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Незначительные биогенные вещества представлены натрием, калием, магнием, кальцием, хлором.

Кислород (O)

Это второй в списке самых распространенных веществ на Земле. Является компонентом воды, а она, как известно, составляет примерно 60 процентов человеческого тела. В газообразной форме кислород становится частью атмосферы. В этой форме он играет определяющую роль для поддержания жизни на Земле, способствуя фотосинтезу (в растениях) и дыханию (у животных и людей).

Углерод (C)

Углерод также можно считать синонимом жизни: ткани всех существ на планете содержат соединение углерода. Кроме того, формирование углеродных связей способствует выработке некоторого количества энергии, что играет значимую роль для протекания важных химических процессов на уровне клеток. Многие соединения, в составе которых есть углерод, легко воспламеняются, выделяя тепло и свет.

Водород (H)

Это наиболее легкий и самый распространенный элемент во Вселенной (в частности, в форме двухатомного газа Н2). Водород является реактивным и легковоспламеняющимся веществом. С кислородом образует взрывоопасные смеси. Имеет 3 изотопа.

Азот (N)

Элемент с атомным номером 7 – главный газ в атмосфере Земли. Азот есть в составе многих органических молекул, в том числе и аминокислот, которые являются составляющей белков и нуклеиновых кислот, формирующих ДНК. Почти весь азот производится в космосе – так называемые планетарные туманности, созданные стареющими звездами, обогащают Вселенную этим макроэлементом.

Другие макроэлементы

Калий (К)

(0,25%) является важным веществом, отвечающим за процессы электролита в организме. Простыми словами: транспортирует заряд через жидкости. Это помогает регулировать сердцебиение и передавать импульсы нервной системы. Также участвует в гомеостазе. Дефицит элемента ведет к проблемам с сердцем, вплоть до его остановки.

Кальций (1,5 %) является наиболее распространенным нутриентом в человеческом теле – почти все запасы этого вещества концентрируются в тканях зубов и костей. Именно кальций отвечает за сокращение мышц и регуляцию белков. Но тело будет «съедать» этот элемент из костей (что опасно развитием остеопороза), если ощутит его дефицит в дневном рационе.

Необходим растениям для формирования клеточных мембран. Животные и люди нуждаются в этом макроэлементе для поддержания здорового состояния костей и зубов. Кроме того, кальций играет роль «модератора» процессов в цитоплазме клеток. В природе представлен в составе многих пород (мел, известняк).

В организме человека кальций:

  • влияет на нервно-мышечную возбудимость – участвует в сокращении мышц (гипокальциемия ведет к судорогам);
  • регулирует гликогенолиз (расщепление гликогена к состоянию глюкозы) в мышцах и глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных образований) в почках и печени;
  • уменьшает проницаемость стенок капилляров и клеточной мембраны, чем усиливает противовоспалительный и антиаллергический эффекты;
  • способствует свертыванию крови.

Ионы кальция – важные внутриклеточные мессенджеры, влияющие на выработку инсулина и пищеварительных ферментов в тонком кишечнике.

Всасывание Ca зависит от содержания в организме фосфора. Обмен кальция и фосфатов регулируется гормонально. Паратгормон (гормон паращитовидных желез) высвобождает Ca из костей в кровь, а кальцитонин (гормон щитовидной железы) способствует отложению элемента в костях, чем уменьшает его концентрацию в крови.

Магний (Mg)

Магний (0,05 %) играет значимую роль в структуре скелета и мышц.

Является участником более чем 300 метаболических реакций. Типичный внутриклеточный катион, важный компонент хлорофилла. Присутствует в скелете (70 % от общего количества) и в мышцах. Неотъемлемая часть тканей и жидкостей организма.

В человеческом теле магний отвечает за расслабление мышц, выведение шлаков, улучшение притока крови к сердцу. Дефицит вещества нарушает пищеварение и замедляет рост, ведет к быстрой утомляемости, тахикардии, бессоннице, у женщин усиливается ПМС. А вот избыток макроэлемента – это почти всегда развитие мочекаменной болезни.

Натрий (Na)

(0,15%) является элементом, способствующим электролиту. Он помогает передавать по организму нервные импульсы, а также отвечает за регуляцию уровня жидкости в теле, предохраняя от обезвоживания.

Сера (S)

Сера (0,25%) находится в 2 аминокислотах, которые формируют протеины.

Фосфор (1%) концентрируется предпочтительно в костях. Но кроме того, есть в составе молекулы АТФ, которая обеспечивает клетки энергией. Представлен в нуклеиновых кислотах, клеточных мембранах, костях. Как и кальций, необходим для правильного развития и работы опорно-двигательного аппарата. В человеческом организме выполняет структурную функцию.

Хлор (Cl)

Хлор (0,15 %), как правило, находится в организме в форме отрицательного иона (хлорида). В его функции входит поддержание водного баланса в организме. В условиях комнатной температуры хлор является ядовитым зеленым газом. Сильный окислитель, легко вступает в химические реакции, образуя хлориды.

Роль макроэлементов для человека

Макроэлемент Польза для организма Последствия дефицита Источники
Калий Составная часть внутриклеточной жидкости, корректирует баланс щелочи и кислот, способствует синтезированию гликогена и протеинов, влияет на функции мышц. Артрит, болезни мышц, параличи, нарушение передачи нервных импульсов, аритмия. Дрожжи, сушеные фрукты, картофель, бобы.
Укрепляет кости, зубы, способствует упругости мышц, регулирует свертываемость крови. Остеопороз, судороги, ухудшение состояния волос и ногтей, кровоточивость десен. Отруби, орехи, разные сорта капусты.
Магний Влияет на углеводный обмен, снижает уровень холестерина, придает тонус организму. Нервозность, онемение конечностей, скачки давления, боли в спине, шее, голове. Злаки, фасоль, темно-зеленые овощи, орехи, чернослив, бананы.
Натрий Контролирует кислотно-щелочной состав, поднимает тонус. Дисгармония кислот и щелочи в организме. Оливки, кукуруза, зелень.
Сера Способствует выработке энергии и коллагена, регулирует свертываемость крови. Тахикардия, гипертония, запоры, боли в суставах, ухудшение состояния волос. Лук, капуста, бобы, яблоки, крыжовник.
Участвует в формировании клеток, гормонов, регулирует обменные процессы и работу мозговых клеток. Усталость, рассеянность, остеопороз, рахит, спазмы в мышцах. Дары моря, бобы, капуста, арахис.
Хлор Влияет на производство соляной кислоты в желудке, участвует в обмене жидкостей. Снижение кислотности желудка, гастрит. Ржаной хлеб, капуста, зелень, бананы.

Все живое на Земле, от самого большого млекопитающего до наименьшего насекомого, занимает разные ниши в экосистеме планеты. Но, тем не менее, практически все организмы химически созданы из одних и тех же «ингредиентов»: углерода, водорода, азота, кислорода, серы и других элементов из таблицы Менделеева. И этот факт объясняет, почему столь важно заботиться об адекватном пополнении необходимых макроэлементов, ведь без них нет и жизни.

Биологически значимые элементы (в противоположность биологически инертным элементам) - химические элементы, необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Биологически значимые элементы классифицируют на:

  • макроэлементы (содержание которых в живых организмах составляет больше 0,01 %)
  • микроэлементы (содержание менее 0,001 %).

Макроэлементы

Эти элементы слагают плоть живых организмов. К макроэлементам относят те элементы, рекомендуемая суточная доза потребления которых составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.

Биогенные элементы:

  • Кислород - 65%
  • Углерод - 18%
  • Водород - 10%
  • Азот - 3%

Эти макроэлементы называют биогенными (органогенными) элементами или макронутриентами (англ. macronutrient). Из макронутриентов преимущественно построены такие органические вещества, как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Для обозначения макронутриентов иногда используют акроним CHNO, состоящий из обозначений соответствующих химических элементов в таблице Менделеева.

Другие макроэлементы

  • Калий
  • Кальций
  • Магний
  • Натрий
  • Фосфор

Микроэлементы

Термин «микроэлементы» получил особое распространение в медицинской, биологической и сельскохозяйственной научной литературе в середине XX века. В частности, для агрономов стало очевидным, что даже достаточное количество «макроэлементов» в удобрениях (троица NPK - азот, фосфор, калий) не обеспечивает нормального развития растений.

Микроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам. Рекомендуемая суточная доза потребления микроэлементов для человека составляет менее 200 мг. В последнее время стал использоваться заимствованный из европейских языков термин микронутриент (англ. micronutrient).

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органов на физиологическом уровне.

Основные микроэлементы

По современным данным более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений, животных и человека. Среди них (в алфавитном порядке):

  • Железо
  • Кобальт
  • Марганец
  • Молибден
  • Селен

Чем меньше концентрация соединений в организме, тем труднее установить биологическую роль элемента, идентифицировать соединения, в образовании которых он принимает участие. К числу несомненно важных относят бор, ванадий, кремний и др.

Совместимость микронутриентов

В процессе усвоения организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.

Подробнее про совместимость микронутриентов ЗДЕСЬ:

Недостаток микроэлементов в организме

Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:

  • Неправильное или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
  • Геологические особенности различных регионов земли - эндемические (неблагоприятные) районы.
  • Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
  • Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.

Микроэлементоз

Все патологические процессы, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов, получили название - микроэлементоз

Основные свойства минералов

Минеральные вещества-макроэлементы

Макро-
элементы
Пищевые продукты
мужчины женщины
Кальций Молоко и молочные продукты 1000
мг
1000
мг
FNB 2500 мг
Фосфор 700
мг
700
мг
FNB 4000 мг
Магний 350
мг
300
мг
FNB 350 мг
Натрий Пищевая соль 550
мг
550
мг
FNB (нет данных)
Калий 2000
мг
2000
мг
FNB (нет данных)
Макро-
элементы
Биологическое воздействие на организм Возможные заболевания при дефиците витаминов или минеральных веществ Пищевые продукты Средняя суточная потребность для взрослых* Максимально допустимая суточная доза**
беремен-
ные
кормящие
Кальций Образование костной ткани, формирование зубов, процесс сверстывания крови, нервно-мышечная проводимость Остеопороз, судороги (тетания) Молоко и молочные продукты 1000
мг
1200
мг
FNB 2500 мг
Фосфор Элемент органических соединений, буферных растворов; образование костной ткани, трансформация энергии Нарушения роста, костные деформации, рахит, остеомаляция Молоко, молочные продукты, мясо, рыба 800
мг
900
мг
FNB 4000 мг
Магний Образование костной ткани, формирование зубов; нервно-мышечная проводимость; коэнзим (кофермент) в углеводном и белковом обменах; неотъемлемый компонент внутриклеточной жидкости Апатия, зуд, мышечная дистрофия и судороги; заболевания желудочно-кишечного тракта, нарушение сердечного ритма Продукты из муки грубого помола, орехи, бобовые, зеленые овощи 310
мг
390
мг
FNB 350 мг
Натрий Важнейший компонент межклеточной жидкости, поддерживающий осмотическое давление; кислотно-щелочное равновесие; передача нервного импульса Гипотония, тахикардия, мышечные судороги Пищевая соль FNB (нет данных)
Калий Важнейший компонент внутриклеточной жидкости; кислотно-щелочное равновесие, мышечная деятельность; синтез белков и гликогена Мышечная дистрофия, паралич мышц, нарушение передачи нервного импульса, сердечного ритма Сухофрукты, бобовые, картофель, дрожжи FNB (нет данных)

Минеральные вещества-микроэлементы

Микро-
элементы
Биологическое воздействие на организм Возможные заболевания при дефиците витаминов или минеральных веществ Пищевые продукты Средняя суточная потребность для взрослых* Максимально допустимая суточная доза**
мужчины женщины
Железо 10
мг
15
мг
FNB 45 мг
Йод 200
мкг
150
мкг
FNB 1,1 мг
Фтор Рыба, соя, лесные орехи 3,8
мг
3,1
мг
FNB 10 мг
Цинк 10,0
мг
7,0
мг
FNB 40 мг
Селен 30-70
мкг
30-70
мкг
FNB 400 мкг
SCF 300 мкг
Медь Крайне редко-анемия 1,0-1,5
мг
1,0-1,5
мг
FNB 10 мг
Марганец Неизвестны 2,0-5,0
мг
2,0-5,0
мг
FNB 11 мг
Хром Углеводный обмен 30-100
мкг
30-100
мкг
FNB (нет данных)
Молибден Бобовые, злаковые 50-100
мкг
50-100
мкг
FNB 2 мг
SCF 0,6 мг
Микро-
элементы
Биологическое воздействие на организм Возможные заболевания при дефиците витаминов или минеральных веществ Пищевые продукты Средняя суточная потребность для взрослых* Максимально допустимая суточная доза**
беремен-
ные
кормящие
Железо В составе гемоглобина; в составе цитохромов, участников окислительных процессов в клетках Нарушение эритропоэза (образования эритроцитов), анемия, нарушение роста, истощение Бобовые, мясо, грибы, продукты из муки грубого помола 30
мг
20
мг
FNB 45 мг
Йод Важнейший компонент гормонов щитовидной железы Базедова болезнь, замедление развития центральной нервной системы Рыба, устрицы, водоросли, внутренности животных, яйца 230
мкг
260
мкг
FNB 1,1 мг
Фтор Образование зубной эмали, костной ткани Нарушения роста; нарушения процесса минерализации Рыба, соя, лесные орехи 3,1
мг
3,1
мг
FNB 10 мг
Цинк Компонент (кофактор) более чем ста ферментов; перенос двуокиси углерода; стабильность биологических мембран; заживление ран Нарушение роста, плохое заживление ран, отсуствие аппетита, нарушение вкуса Зерна злаковых, мясо, внутренности животных, молочные продукты 10,0
мг
11,0
мг
FNB 40 мг
Селен Существенная часть ферментной системы - глутатион-
пероксидазы, защищающей биологические мембраны от повреждающего действия свободных радикалов; функции щитовидной железы; иммунитет
Анемия, кардиомиопатия, нарушения роста и образование костной ткани Рыба, мясо, внутренности животных, орехи 30-70
мкг
30-70
мкг
FNB 400 мкг
SCF 300 мкг
Медь Механизмы ферментного катализа (биокатализа); перенос электронов; взаимодействие с железом Крайне редко-анемия Печень, бобовые, морепродукты, продукты из муки грубого помола 1,0-1,5
мг
1,0-1,5
мг
FNB 10 мг
Марганец Механизмы ферментного катализа (биокатализа) Неизвестны Орехи, зерна злаковых, бобовые, листовые овощи 2,0-5,0
мг
2,0-5,0
мг
FNB 11 мг
Хром Углеводный обмен Изменение уровня глюкозы в крови Мясо, печень, яйца, помидоры, овсяные хлопья, кочанный салат, грибы 30-100
мкг
30-100
мкг
FNB (нет данных)
Молибден Механизмы ферментного катализа (Биокатализа); перенос электронов Крайне редко-нарушение обмена серосодержащих аминокислот; нарушения функций нервной системы Бобовые, злаковые 50-100
мкг
50-100
мкг
FNB 2 мг
SCF 0,6 мг

* - Средняя суточная потребность для взрослых: мужчины и женщины в возрасте от 25 до 51 года. В таблице приведены нормы, рекомендуемые Немецким обществом нутрициологов (Deutsche Gesselschaft fur Ernahrung - DGE).
** - В таблице приведены дозы, рекомендуемые отделом по пищевым продуктам и питанию (Food and Nutrition Board - FNB) Института медицины США и Научным комитетом по пищевым продуктам (Scientific Commitee on Food - SCF) Европейского союза.

Показать все


Макроэлементы принимают непосредственное участие в построении органических и неорганических соединений растения, составляя основную массу его сухого вещества. Большей частью они представлены в клетках ионами.

В теле взрослого человека содержится порядка 4 граммов , 100 г натрия , 140 г , 700 г и 1 кг . Несмотря на такие разные цифры, вывод очевиден: вещества, объединенные под названием «макроэлементы», жизненно необходимы нам для существования. Большую потребность в них испытывают и другие организмы: прокариоты, растения, животные.

Сторонники эволюционного учения утверждают, что необходимость в макроэлементах определяется условиями, в которых зародилась жизнь на Земле. Когда суша состояла из твердых пород, атмосфера была насыщенна углекислотой, азотом, метаном и водяными парами, а вместо дождя на землю выпадали растворы кислот, именно макроэлементы были единственной матрицей, на основе которых могли появиться первые органические вещества и примитивные формы жизни. Поэтому даже сейчас, миллиарды лет спустя, все живое на нашей планете продолжает испытывать необходимость в обновлении внутренних ресурсов , и других важных элементов, образующих физическую структуру биологических объектов.

Физические и химические свойства

Макроэлементы различны как по химическим, так и по физическим свойствам. Среди них выделяются металлы ( , и прочие) и неметаллы ( , и прочие).

Некоторые физические и химические свойства макроэлементов, согласно данным:

Макроэлемент

Атомный номер

Атомная масса

Группа

Cвойства

Т. кип, °C

Т. плавл, °C

Физическое состояние при нормальны условиях

14,0

неметалл

195,8

210,00

бесцветный газ

30,97

неметалл

44,1

твердое вещество

39,1

металл

63,5

40,8

металл

1495

твердый белый металл

24,31

металл

1095

металл серебристо-белого цвета

3,07

неметалл

444, 6

112,8

хрупкие кристаллы желтого цвета

55,85

VIII

металл

1539

2870

металл серебристого цвета

Макроэлементы содержатся в природе повсеместно: в почве, горных породах, растениях, живых организмах. Некоторые из них, такие, как азот, кислород и углерод, являются составными элементами земной атмосферы.

Симптомы недостатка некоторых элементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным:

Элемент

Общие симптомы

Чувствительные культуры

Изменение зеленой окраски листьев на бледно-зеленую, желтоватую и бурую,

Уменьшается размер листьев,

Листья узкие и расположены под острым углом к стеблю,

Число плодов (семян, зерен) резко уменьшается

Картофель,

Репчатый лук,

Земляника,

Черная смородина,

Скручивание краев листовой пластинки,

Образование фиолетовой окраски

Картофель,

Земляника,

Красная смородина,

Краевой ожог листьев,

Вялость листьев,

Свисание листьев,

Полегание растений,

Нарушение цветения,

Нарушение плодоношения

Картофель,

Земляника,

Черная смородина,

Побеление верхушечной почки,

Побеление молодых листьев,

Кончики листьев загнуты вниз,

Края листьев закручиваются вверх

Картофель,

Капуста белокочанная и цветная,

Хлороз листьев

Картофель,

Капуста белокочанная и цветная,

Черная смородина,

Изменение интенсивности зеленой окраски листьев,

Стебли - деревянистые,

Замедление роста,

Подсолнечник,

Окраска листьев меняется до белой,

Хлороз листьев

Плодовые,

Картофель,

Кукуруза,

Роль в растении

Биохимические функции

Высокий урожай любой сельскохозяйственной культуры возможен только при условии полноценного и достаточного питания. Кроме света, тепла и воды, растениям необходимы питательные вещества. В состав растительных организмов входит более 70 химических элементов, из них 16 абсолютно необходимых - это органогены (углерод, водород, азот, кислород), зольные микроэлементы (фосфор, калий, кальций, магний, сера), а также железо и марганец.

Каждый элемент выполняет в растениях свои функции, и заменить один элемент другим совершенно невозможно.

Из атмосферы

в растения в основном поступают кислород, углерод и водород. На их долю приходится 93,5 % сухой массы, в том числе, на углерод - 45 %, на кислород - 42 %, на водород - 6,5 %.

Следующими по значимости

для растений элементами являются азот, фосфор и калий:

Следующие макроэлементы

не менее важны для успешной жизнедеятельности растений. Их баланс влияет на множество важнейших процессов растения:

Недостаток (дефицит) макроэлементов в растениях

О дефиците того или иного макроэлемента в почве, а следовательно, и в растении отчетливо свидетельствуют внешние признаки. Чувствительность каждого вида растений к недостатку макроэлементов строго индивидуальна, однако имеются и некоторые схожие признаки. Например, при недостатке азота, фосфора, калия и магния страдают старые листья нижних ярусов, при нехватке кальция, серы и железа - молодые органы, свежие листья и точка роста.

Особенно отчетливо недостаток питания проявляется у высокоурожайных культур.

Избыток макроэлементов в растениях

На состояние растений влияет не только недостаток, но и избыток макроэлементов. Он проявляется, прежде всего, в старых органах, и задерживает рост растений. Часто признаки недостатка и избытка одних и тех же элементов бывают несколько схожи.

Симптомы избытка макроэлементов в растениях, согласно данным:

Элемент

Симптомы

Подавляется рост растений в молодом возрасте

Во взрослом - бурное развитие вегетативной массы

Снижается урожайность, вкусовые качества и лежкость плодов и овощей

Затягивается рост и созревание

Снижается устойчивость к грибным заболеваниям

Повышается концентрация нитратов

Хлороз развивается на краях листьев и распространяется между жилками

Коричневый некроз

Концы листьев свертываются

Листья опадают

Листья желтеют

На концах и краях более старые листья становятся желтоватыми или коричневыми

Появляются яркие некротические пятна

Раннее опадение листьев

Неравномерность созревания

Полегание

Снижение сопротивляемости грибковым заболеваниям

Снижение устойчивости к неблагоприятным климатическим условиям

Ткань не некротическая

Слабый рост

Удлинение междоузлий

На листьях пятна

Листья вянут и опадают

Межжилковый хлороз с беловатыми некротическими пятнами

Пятна окрашены либо имеют наполненные водой концентрические кольца

Рост листовых розеток

Отмирание побегов

Опадание листьев

Листья темнеют

Листья немного уменьшаются

Сморщивание молодых листьев

Концы листьев втянуты и отмирают

Снижается урожай

Общее огрубение растений

Ткань не некротическая

Хлороз развивается между жилками молодых листьев

Жилки зеленые, позднее весь лист - желтый и беловатый

Содержание макроэлементов в различных соединениях

Рекомендуются к применению на достаточно увлажненных дерново-подзолистых, серых лесных почвах, а также на выщелоченных черноземах. Они способны обеспечить до половины от общей прибавки урожая, получаемой от полной минеральной подкормки (NPK).

Однокомпонентные азотные удобрения делят на несколько групп:

  1. . Это соли азотной кислоты и селитры. Азот содержится в них в нитратной форме.
  2. и аммиачные удобрения : выпускают твердые и жидкие. Содержат азот в аммонийной и, соответственно, аммиачной форме.
  3. . Это азот в аммонийной и нитратной форме. Пример - аммиачная селитра.
  4. Амидные удобрения . Азот в амидной форме. К ним относятся мочевина и карбамид.
  5. . Это карбамид-амиачная селитра, водный раствор мочевины и аммиачной селитры.

Источник получения промышленных азотных удобрений - синтетический аммиак, образованный из молекулярного азота и воздуха.

Фосфорные удобрения делят на несколько групп:

  1. Содержащие в водорастворимой форме - суперфосфаты простой и двойной. Фосфор удобрений данной группы легко доступен растениям.
  2. Содержащие , не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (в 2%-ной лимонной) и щелочном растворе цитрата аммония. К ним относятся томасшлак, преципитат, термофосфаты и другие. Фосфор доступен растениям.
  3. Содержащие , не растворимый в воде и плохо растворимый в слабых кислотах . Полностью фосфор данных соединений может растворяться только в сильных кислотах. Это костяная и фосфоритная мука. Считаются наиболее труднодоступными источниками фосфора для растений.

Основные источники получения фосфорных удобрений - природные фосфорсодержащие руды (апатиты и фосфориты). Кроме того, для получения этого вида удобрений используют богатые фосфором отходы металлургической промышленности (мартеновские шлаки, томасшлак).

Применение этого вида удобрений рекомендовано на почвах с легким гранулометрическим составом, а также на торфянистых почвах с низким содержанием калия. На прочих почвах с высоким валовым запасом калия потребность в данных удобрениях возникает только при возделывании калиелюбивых культур. К ним относятся корнеплоды, клубнеплоды, силосные, овощные культуры, подсолнечник и прочие. Характерно, что эффективность калийных удобрений тем сильнее, чем выше обеспеченность растений прочими основными элементами питания.

Калийные удобрения подразделяют на:

  1. Местные калийсодержащие материалы . Это непромышленные калийсодержащие материалы: сырые калийные соли, кварц-глауконитовые пески, отходы алюминиевой и цементной продукции, растительная зола Однако использование этих источников неудобно. В районах с залежами калийсодержащих материалов их действие ослаблено, а дальняя транспортировка нерентабельна.
  2. Промышленные калийные удобрения . Получают в результате обработки калийных солей промышленными способами. К ним относятся хлористый калий, хлоркалий-электролит, калимагнезия, калимаг и другие.

Источник производства калийных удобрений - природные месторождения калийных солей.

Магниевые удобрения

По составу подразделяют на:

  1. Простые - содержат только один питательный элемент. Это магнезит и дунит.
  2. Сложные - содержат два и более питательных элемента. К ним относятся азотно-магниевые (аммошенит или доломит-аммиачная селитра), фосфорно-магниевые (фосфат магниевый плавленый), калийно-магниевые (калимагнезия, полигалит карналлит), бормагниевые (борат магния), известково-магниевые (доломит), содержащие азот, фосфор и магний (магний-аммонийфосфат).

Источники производства магнийсодержащих удобрений - природные соединения. Некоторые используются непосредственно как источники магния, другие перерабатываются.

Соединения железа в почву не вносят, поскольку железо способно очень быстро переходить в неусвояемые растениями формы. Исключение составляют хелаты - органические соединения железа. Для обогащения железом растения опрыскивают железным купоросом, слабыми растворами хлорного и лимоннокислого железа.

Известковые удобрения

Известкование почв - это один из методов химической мелиорации. Считается самым выгодным способом повышения урожайности на кислых почвах. Действующее вещество известковых удобрений - это кальций (Ca) в форме карбоната кальция (CaCO 3) или оксида кальция СаО.

Известковые удобрения делятся на:

Содержание макроэлементов в органических удобрениях

Органические удобрения содержат значительное количество макроэлементов и являются важным средством для воспроизводства плодородия почв и роста продуктивности земледелия. Содержание макроэлементов в органических удобрениях колеблется от долей процента до нескольких процентов и зависит от многих природных факторов.

Свежий на соломенной подстилке

включает в состав весь спектр необходимых для жизни растения микроэлементов: азота - 0,45 - 0, 83 %, фосфора - 0,19 - 0,28 %, калия 0,50 - 0,67%, кальция 0,18 - 0,40 %, магния 0,09 - 0,18 %, серы 0,06 - 0,15% от всего объема вещества, включая воду и органику.

Полупревший подстилочный

содержит несколько больше макроэлементов: азота - 0,5 - 0,86%, фосфора - 0,26 - 0,47 %, калия - 0,59 - 0,60%.

Верховой

Переходный

Низинный

Навозная жижа

При молочно-товарных фермах