Диетология – 33. Марганец и молибден.
Диетология – 33. Марганец и молибден.
Общие сведения
Марганец и молибден представляют собой эссенциальные микроэлементы, необходимые для поддержания нормальной жизнедеятельности человеческого организма. Несмотря на то что физиологическая потребность в данных нутриентах относительно невелика, их биологическая роль чрезвычайно масштабна. Оба элемента выступают в качестве важнейших кофакторов и структурных компонентов множества ферментативных систем, обеспечивая протекание базовых метаболических процессов. В условиях современного характера питания, характеризующегося преобладанием высокоочищенных рафинированных продуктов, проблема поддержания адекватного микронутриентного статуса приобретает особую актуальность.
Физиологическая роль марганца
Биологическое значение марганца обусловлено его вхождением в состав порядка тридцати различных ферментов, а также способностью выступать специфическим активатором широкого спектра клеточных реакций. На субклеточном уровне наибольшая концентрация данного микроэлемента обнаруживается в митохондриях, где он играет ключевую роль в процессах энергетического обмена. Марганец принимает активное участие в метаболизме всех основных макронутриентов: белков, жиров и углеводов. Не менее важна его функция в витаминном обмене, так как микроэлемент способствует лучшему усвоению ретинола, а также всех витаминов группы В. Кроме того, присутствие марганца потенцирует физиологическое действие цинка, меди и кобальта. В эндокринной системе марганец вовлечен в процессы синтеза и метаболизма гормонов щитовидной железы. К числу его важнейших функций также относятся улучшение работы центральной и периферической нервной системы, активация процессов кроветворения и непосредственное участие в механизмах антиоксидантной защиты клеток. Элемент стимулирует рост и регенерацию тканей, а также имеет критическое значение для поддержания репродуктивной функции, в особенности мужской фертильности.
Метаболизм и биодоступность марганца
Процесс абсорбции марганца протекает преимущественно в тонком кишечнике и характеризуется относительно низкой эффективностью. Биодоступность элемента существенно зависит от сопутствующих компонентов пищи, которые способны как улучшать, так и угнетать его усвоение. В частности, выраженное конкурентное торможение всасывания вызывают такие минеральные вещества, как кальций, фосфор, железо, кобальт, медь и селен. Крайне негативное влияние на усвоение марганца оказывает кофеин, присутствующий в чае и кофе, в связи с чем рекомендуется строго разделять по времени употребление тонизирующих напитков и основные приемы пищи. Также кишечную абсорбцию ингибируют оксалаты, содержащиеся в значительных количествах в таких зеленных культурах, как шпинат и щавель. Поскольку марганец достаточно активно элиминируется из организма и практически не образует значительных внутренних депо, требуется его регулярное и непрерывное поступление с пищей.
Дефицит и токсичность марганца
Недостаток марганца является распространенной патологией на фоне преимущественного употребления рафинированной пищи. Клиническая картина дефицита включает задержку роста волос и ногтей, развитие дерматитов, повышение хрупкости костной ткани, а также выраженную предрасположенность к аллергическим реакциям. Дефицит марганца рассматривается как один из провоцирующих факторов в патогенезе сахарного диабета, жирового гепатоза и различных судорожных состояний, вплоть до эпилептических припадков. При нехватке этого элемента наблюдается глубокая дегенерация репродуктивной системы, приводящая к бесплодию у лиц обоих полов. Отмечается корреляция между низким уровнем марганца и развитием тяжелых психических патологий, включая шизофрению, что может указывать на двустороннюю связь между нарушением обмена микроэлементов и функционированием центральной нервной системы. С другой стороны, избыток марганца обладает высокой токсичностью. Острые и хронические интоксикации чаще всего носят профессиональный характер и встречаются у работников сталелитейной, керамической и стекольной промышленности. Токсическое воздействие марганца на нервную систему проявляется развитием специфических психических расстройств депрессивно-параноидального спектра. У пациентов возникает ощущение постоянной угрозы, развивается раздражительность, повышенная возбудимость, а на поздних стадиях формируются тяжелые галлюцинации, ведущие к глубокому распаду психической деятельности.
Пищевые источники марганца
Оптимальным источником данного микроэлемента являются различные виды орехов, среди которых абсолютным лидером по концентрации марганца признан фундук. Регулярное включение орехов в рацион является наиболее эффективной мерой профилактики микронутриентной недостаточности. Значительные количества марганца также присутствуют в бобовых культурах и неочищенных хлебных злаках, в первую очередь в отрубях. Из ягод богатыми источниками микроэлемента выступают черная смородина и черника.
Физиологическая роль и метаболизм молибдена
Молибден представляет собой микроэлемент, играющий первостепенную роль в обеспечении нормального функционирования клеточного метаболизма и поддержании архитектуры нервной системы. Важность данного нутриента наглядно демонстрируется тем фактом, что генетически детерминированные дефекты его усвоения приводят к тяжелейшим последствиям с момента рождения, вызывая необратимую умственную отсталость. Процесс усвоения молибдена осуществляется в желудке и проксимальных отделах тонкого кишечника, при этом коэффициент абсорбции варьируется в широких пределах от двадцати до восьмидесяти процентов. На степень усвоения молибдена оказывает влияние присутствие соединений серы. В организме микроэлемент способен временно накапливаться в тканях печени и почек, однако процесс его выделения происходит достаточно интенсивно, в среднем в течение восьми суток, что препятствует формированию устойчивых резервов.
Патологические состояния, связанные с молибденом
Развитию дефицита молибдена в значительной степени способствуют сильные и продолжительные стрессовые воздействия. В условиях повышенной нагрузки на нервную систему происходит интенсивный расход данного микроэлемента, который выступает кофактором сульфитоксидазы и других критически важных ферментов. Клиническими проявлениями недостатка молибдена являются стремительное развитие кариеса, тахикардия, эректильная дисфункция, а также разнообразные психические расстройства. Кроме того, длительный дефицит ассоциирован с повышенным риском возникновения злокачественных новообразований. Острые формы недостаточности могут наблюдаться в стационарных условиях, в частности у пациентов, длительное время находящихся на парентеральном питании растворами глюкозы. Профицит молибдена и сопутствующие интоксикации встречаются реже и обусловлены геохимическими аномалиями, например, высоким содержанием элемента в почвах некоторых районов Армении, либо профессиональными вредностями на предприятиях химической и лакокрасочной промышленности, а также при производстве минеральных удобрений. Симптомокомплекс отравления молибденом включает глубокую депрессию, зрительные и слуховые галлюцинации, атрофию селезенки и лимфатических узлов. Со стороны опорно-двигательного аппарата отмечаются выраженные боли и деформация костной ткани. Хроническая интоксикация сопровождается бронхитами, артериальной гипотензией и многократно повышает риск развития онкологических заболеваний легких, желудка и толстой кишки.
Пищевые источники молибдена
Поскольку технологически переработанные и рафинированные пищевые продукты практически полностью лишены молибдена, для поддержания его оптимального статуса необходимо осознанное формирование рациона. Наибольшая концентрация данного микроэлемента обнаруживается в бобовых культурах, среди которых особо выделяется фасоль. Высоким содержанием молибдена отличаются цельные зерна злаковых культур, отруби, а также различные растительные масла. Существенным источником выступают зеленые листовые овощи. Систематическое употребление натуральных, не подвергнутых глубокой очистке продуктов позволяет нивелировать риски алиментарной недостаточности молибдена и обеспечить организм необходимым биохимическим субстратом.