۱۴ – عناصر اصلی و کممقدار در تخممرغ، غلات و فرآوردههای آن، سبزیجات و میوهها
14.1.
هیچ تعریف جهانی و واحدی از واژهی «ماده معدنی» در حوزهی غذا و تغذیه وجود ندارد، اما معمولاً به عناصری غیر از C، H، O و N که در غذاها حضور دارند، اطلاق میشود. این چهار عنصر غیرمعدنی بیشتر در مولکولهای آلی و آب حضور دارند و حدود ۹۹٪ کل اتمهای موجودات زنده را تشکیل میدهند.
مواد معدنی همان اجزایی هستند که پس از سوزاندن کامل بافت گیاه یا حیوان، به صورت خاکستر باقی میمانند.
اگرچه غلظت مواد معدنی در غذاها نسبتاً پایین است، اما نقشهای بسیار مهمی دارند:
- بر طعم غذا تأثیر میگذارند.
- فعالیت آنزیمها و واکنشهای زیستی را فعال یا مهار میکنند.
- با بافت و کیفیت فیزیکی غذا مرتبطاند.
- میزان تأمین مواد معدنی بهویژه به زیستدسترسی (Bioavailability) آنها بستگی دارد. این موضوع تحت تأثیر ترکیبات غذایی مانند پروتئینها، پپتیدها، قندها، پلیساکاریدها، اسیدهای آلی، لیگنین و فیتین است که میتوانند جذب مواد معدنی را افزایش یا کاهش دهند.
14.2. طبقهبندی
مواد معدنی بر اساس مقدار موردنیاز بدن به سه گروه تقسیم میشوند:
- عناصر اصلی (Main elements):
Na، K، Ca، Mg، Cl، P، S- مقدار موردنیاز: بیش از ۵۰ میلیگرم در روز
- عناصر کممقدار (Trace elements):
Fe، I، F، Zn، Se، Cu، Mn، Cr، Mo، Co، Ni- مقدار موردنیاز: کمتر از ۵۰ میلیگرم در روز
- عناصر فوقکممقدار (Ultra-trace elements):
Al، As، Ba، Bi، B، Br، Cd، Cs، Ge، Hg، Li، Pb، Rb، Sb، Si، Sm، Sn، Sr، Tl، Ti، W- با وجود مقدار بسیار ناچیز، نقش حیاتی دارند.
14.3. نقشهای تغذیهای و عملکردی مواد معدنی
14.3.1. عناصر اصلی
- سدیم (Na): فعالکننده برخی آنزیمها (مثل آمیلاز)، جذب سریع دارد. مصرف بیشازحد → فشار خون بالا.
- پتاسیم (K): تنظیم فشار اسمزی سلول، انتقال غشایی. کمبود آن در اثر سوءتغذیه یا مصرف غذاهای فقیر از K (مثل نان سفید، چربی) رخ میدهد. سیبزمینی و ملاس منابع غنی هستند.
- منیزیم (Mg): جزو بسیاری از آنزیمها، بهویژه در متابولیسم ATP. تثبیتکننده غشاها و اسیدهای نوکلئیک.
- کلسیم (Ca): فراوان در اسکلت. نقش در انقباض عضله (قلب)، انعقاد خون، رشد سلولی. منبع اصلی: شیر و لبنیات؛ منابع دیگر: میوه، سبزی، غلات، گوشت، ماهی، تخممرغ.
- کلر (Cl): یون همراه سدیم در مایعات خارج سلولی و یون H+ در شیره معده. جذب و دفع سریع.
- فسفر (P): به صورت فسفات (آزاد یا استری) نقش کلیدی در متابولیسم دارد.
14.3.2. عناصر کممقدار
- آهن (Fe): در هموگلوبین، میوگلوبین و بسیاری آنزیمها. کمبود → کمخونی. در صنایع غذایی میتواند مشکلاتی مانند اکسیداسیون چربیها یا کاهش کیفیت نان ایجاد کند.
- مس (Cu): جزو آنزیمهای اکسیدوردوکتاز. در صنایع غذایی کاتالیزور واکنشهای نامطلوب اکسیداسیون. یون +Cu2 طعمزا است.
- روی (Zn): جزو یا فعالکننده صدها آنزیم (الکل دهیدروژناز، لاکتات دهیدروژناز، کربوکسیپپتیداز و …). کمبود → اختلالات شدید. مصرف زیاد → مسمومیت.
- منگنز (Mn): فعالکننده آنزیمها (مثل پیرووات کربوکسیلاز). سمیت پایین.
- کبالت (Co): عنصر مرکزی ویتامین B12 → نقش ضروری.
- کروم (Cr): در متابولیسم گلوکز، افزایشدهنده فعالیت انسولین. کمبود → کاهش تحمل گلوکز.
- سلنیوم (Se): آنتیاکسیدان، جزو گلوتاتیون پراکسیداز. کمبود وابسته به خاک منطقه.
- مولیبدن (Mo): جزو زانتین اکسیداز و آنزیمهای باکتریایی در فرآیندهای غذایی (مثل عملآوری گوشت).
- نیکل (Ni): فعالکننده برخی آنزیمها، افزایشدهنده فعالیت انسولین.
- فلور (F): در مقادیر 0.5–1.5 ppm در آب آشامیدنی → جلوگیری از پوسیدگی دندان. مقادیر بالاتر (≥2 ppm) → سمیت.
- ید (I): جذب سریع به شکل یدید. جزو هورمونهای تیروئیدی (تیروکسین و ترییدوتیرونین). کمبود → گواتر. منابع خوب: لبنیات، تخممرغ، غذاهای دریایی. برای پیشگیری → نمک یددار.
14.3.3. عناصر فوقکممقدار
- قلع (Sn): در غذاهای کنسروی (بهویژه اسیدی) ممکن است بالا رود. حداکثر مجاز <250 mg/kg.
- آلومینیوم (Al): جذب گوارشی بسیار ناچیز، دفع عمدتاً از راه مدفوع.
- بور (B): در تشکیل استخوان نقش دارد (همراه Ca، Mg و ویتامین D). منابع: آب، شراب.
- سیلیسیم (Si): به صورت اسید سیلیسیک جذب میشود. منبع اصلی: محصولات غلات. نقش در رشد و تکامل. سمیت فقط در غلظتهای بسیار بالا.
- آرسنیک (As): منبع اصلی: ماهی. نقش متابولیکی دقیق هنوز مشخص نیست. احتمالاً در متابولیسم متیونین.
14.4. ترکیب معدنی مواد غذایی (mg/100g)
| ماده غذایی | Na | K | Ca | Fe | P |
|---|---|---|---|---|---|
| تخممرغ | |||||
| زرده تخممرغ | 51 | 138 | 140 | 7.2 | 590 |
| سفیده تخممرغ | 170 | 154 | 11 | 0.2 | 21 |
| غلات و فرآوردهها | |||||
| گندم کامل | 7.8 | 181 | 33 | 3.3 | 341 |
| جوانه گندم | 5 | 993 | 49 | 8.5 | 1100 |
| کورنفلکس | 915 | 120 | 13 | 2.0 | 59 |
| ذرت سفید | 6 | 294 | 8 | 1.5 | 213 |
| برنج قهوهای (سبوسدار) | 10 | 238 | 16 | 3.2 | 282 |
| میوهها | |||||
| سیب | 1.2 | 122 | 5.8 | 0.25 | 12 |
| پرتقال | 1.4 | 165 | 42 | 0.19 | 23 |
| توتفرنگی | 1.4 | 161 | 21 | 0.64 | 29 |
| گریپفروت | 1.1 | 148 | 24 | 0.17 | 17 |
| آلو | 1.7 | 177 | 8.3 | 0.26 | 18 |
| سبزیجات | |||||
| نخود سبز | 2 | 274 | 24 | 1.7 | 113 |
| قارچ | 8 | 390 | 11 | 1.26 | 123 |
| سیبزمینی | 3.2 | 418 | 6.4 | 0.43 | 50 |
| هویج | 60 | 321 | 37 | 0.39 | 35 |
| گوجهفرنگی | 3.3 | 242 | 9.4 | 0.3 | 22 |
14.5. نقشهای تغذیهای و کاربردی مواد معدنی در غذاها
| ماده معدنی | منابع غذایی | نقش/کاربرد |
|---|---|---|
| آلومینیوم | بخشی از آنتیاسیدها و عوامل ورآورنده | ماده مغذی ضروری، اصلاحکننده بافت |
| برم (Br) | آرد برمینهشده | بهبود کیفیت پخت نان |
| کلسیم | لبنیات، سبزیجات برگدار | کمبود → پوکی استخوان؛ اصلاح بافت |
| مس | گوشت، ماهی، مغزها | کاتالیزور در اکسیداسیون چربیها و ویتامین C |
| ید | نمک یددار، غذاهای دریایی | کمبود → گواتر؛ بهبود کیفیت پخت نان |
| آهن | غلات، حبوبات، گوشت | کمبود → کمخونی؛ کاتالیزور اکسیداسیون چربیها |
| منیزیم | غلات، سبزیجات سبز | حذف Mg از کلروفیل → تغییر رنگ سبز به قهوهای |
| منگنز | غلات، میوهها، سبزیجات | کوفاکتور آنزیمها |
| نیکل | گیاهان | کاتالیزور هیدروژناسیون روغنهای نباتی |
| فسفاتها | محصولات حیوانی | اسیدیکننده در نوشابهها، عامل ورآورنده، نگهداشت رطوبت در گوشتها، امولسیفایر پنیر و گوشت |
| پتاسیم | میوهها و سبزیجات | جایگزین نمک (KCl) |
| سلنیوم | غذاهای دریایی، غلات | کوفاکتور گلوتاتیون پراکسیداز |
| سدیم | نمک، مونو سدیم گلوتامات، شیر | طعمدهنده، نگهدارنده، ورآورنده |
| گوگرد | بهطور گسترده در غذاها | در متیونین و سیستئین؛ دیاکسید گوگرد و سولفیتها → مهار قهوهای شدن و رشد میکروبها |
| روی | گوشت، غلات | جلوگیری از تشکیل سولفید آهن در کنسرو؛ تثبیت رنگ سبز لوبیا |
دسته بندی ها: شیمی غذا و کشاورزی
