Libro di cucina/Nutrizione/Minerali: differenze tra le versioni

Tutte le reazioni dell'organismo, rappresentate nel [[w:Ciclo di Krebs|Ciclo di Krebs]], avvengono in soluzione acquosa.

Il trasporto degli [[ormone|ormoni]], dei [[w:metaboliti|metaboliti]], dei [[w:cataboliti|cataboliti]], degli [[elettrolita|elettroliti]] e di tutte le altre sostanze utili e di scarto, avviene nel [[w:sangue|sangue]], che è composto da parte liquida e parte corpuscolata, presente normalmente in quantità di circa l'8% delpeso corporeo (o 1/12).Il rapporto tra parte corpuscolata e parte liquida viene definito rapporto Ematocrito e si esprime in percentuale. Ovviamente negli stati di disidratazione, cioè quando la parte liquida si riduce, l'ematocrito aumenta.

L'acqua eliminata dall'organismo in varie forme o per traspirazione per mantenere la [[w:temperatura corporea|temperatura corporea]] costante o per [[w:filtrazione renale|filtrazione renale]] o a causa di patologie incombenti, deve essere reintegrata. In assenza di cibo possiamo sopravvivere fino a 21 giorni; senza acqua non si sopravvive che pochi giorni.

The US [[w:National Institute of Health|National Institute of Health]] quotes this source:

:Total daily boron intake in normal [[w:human diet|human diet]]s ranges from 2.1-4.3 mg boron/kg body weight (bw)/day. /Total boron/ Zook EG and Lehman J; J. Assoc. Off Agric. Chem. 48: 850-5 (1965)

Un importante ruolo svolge il [[w:PTH|PTH]] (paratormone) che a livello dei [[w:tuboli renali|tuboli renali]] permette il riassorbimento dei [[ione|ioni]] Ca e a livello osseo favorisce il rilascio di Ca da parte degli [[w:osteoclasti|osteoclasti]], inoltre favorisce la formazione della [[w:Vitamina D|Vitamina D]] che permette un maggiore assorbimento a livello [[intestino|intestinale]].

Il Cobalto si trova in molti [[w:organismi|organismi]] viventi, esseri umani compresi. Un contenuto di cobalto da 0.13 a 0.30 [[w:parti per milione|parti per milione]] nel suolo migliora nettamente la salute degli animali da cortile. Il Cobalto è un elemento fondamentale nella [[w:vitamina B-12|vitamina B-12]].

Gli animali inglobano il ferro nel complesso [[w:eme|eme]] un componente essenziale delle proteine coinvolte nelle reazioni [[w:redox|redox]], come la [[w:respirazione|respirazione]]. Il ferro inorganico si trova anche negli [[w:aggregati ferro-zolfo|aggregati ferro-zolfo]] di molti enzimi, come le [[w:azotasi|azotasi]] e le [[w:idrogenasi|idrogenasi]].

Esiste inoltre una classe di [[enzima|enzimi]] basati sul ferro che è responsabile di un'ampia gamma di funzioni di svariate forme di vita quali: la ''metano-monoossigenasi'' (converte il [[w:metano|metano]] in [[w:metanolo|metanolo]]), la ''ribonucleotide riduttasi'' (converte il [[w:ribosio|ribosio]] in [[w:desossiribosio|desossiribosio]]), le ''emeritritine'' (fissazione e trasporto dell'ossigeno negli [[w:invertebrati|invertebrati]] marini) e l<nowiki>'</nowiki>''acido fosfatasi porpora'' ([[idrolisi|idrolizza]] gli [[w:esteri|esteri]] dell'[[w:acido fosforico|acido fosforico]]).

La distribuzione degli ioni ferro nei mammiferi è regolata in maniera molto rigorosa. Quando, ad esempio, il corpo è soggetto ad un'[[w:infezione|infezione]], l'organismo "sottrae" il ferro rendendolo meno disponibile anche ai batteri (si veda [[w:transferrina|transferrina]]).

Tra le migliori fonti alimentari di ferro si annoverano la [[w:carne|carne]], il [[w:pesce|pesce]], i [[fagiolo|fagioli]], il [[w:tofu|tofu]] e i [[Cicer arietinum|ceci]]. Contrariamente a quanto generalmente ritenuto, gli [[spinacio|spinaci]] non sono tra i cibi più ricchi di ferro ed anzi sono tra i vegetali che, se assunti in congiunzione con alimenti ricchi di ferro, ne diminuiscono la biodisponibilità.

Il ferro assunto tramite il cibo è spesso nella forma di [[w:fumarato di ferro (II)|fumarato di ferro (II)]]. Le dosi consigliate di ferro da assumere quotidianamente variano con l'età, il genere ed il tipo di cibo. Il ferro assunto come eme ha una maggiore [[w:biodisponibilità|biodisponibilità]] rispetto a quello presente in altri composti.

Gruppi fosfato sono parte delle molecole del [[w:DNA|DNA]], dell'[[w:RNA|RNA]], dell'[[w:ATP|ATP]] e dei fosfolipidi. Il fosfato di calcio è un componente essenziale delle ossa.

Al fosforo e al consumo di [[w:pesce|pesce]] è stato attribuito un effetto positivo sull'intelligenza e sulla memoria; tale legame è privo di fondamento scientifico.

Lo iodio, seppur in minime quantità, riveste un ruolo biologico essenziale negli esseri umani. Gli [[ormone|ormoni]] prodotti dalla [[w:ghiandola|ghiandola]] [[w:tiroide|tiroide]], la [[w:tiroxina|tiroxina]] e la [[w:triiodotironina|triiodotironina]], contengono iodio.

Le persone il cui apporto di iodio attraverso la dieta è scarso - spesso remote regioni interne, dove il consumo di pesce o altri cibi di origine marina è raro - la scarsità di iodio produce l'insorgenza del [[w:gozzo|gozzo]]. In molte di queste zone viene fatta prevenzione attraverso la diffusione di sale addizionato di piccole quantità di sali di iodio (il ''sale iodato''). La carenza di iodio è anche tra le cause del ritardo mentale.

Il litio è considerato leggermente tossico; lo [[w:ione|ione]] litio è coinvolto negli equilibri elettrochimici delle cellule del [[w:sistema nervoso|sistema nervoso]] e viene spesso prescritto come farmaco nelle terapie per il trattamento di sindromi maniaco-depressive.

Molte classi di enzimi contengono uno o più atomi di manganese come [[cofattore|cofattori]]: le ossidoriduttasi, le transferasi, le idrolasi, le liasi, le isomerasi, le ligasi, le lectine e le integrine. I polipeptidi più famosi che contengono manganese sono l'[[w:arginasi|arginasi]], la [[w:superossido dismutasi|superossido dismutasi]] e la tossina della [[w:difterite|difterite]].

Tracce di molibdeno, in ragione di poche parti per milione, sono reperibili nelle [[Plantae|piante]] e negli [[animale|animali]]: il molibdeno è un oligonutriente necessario a molte forme di vita. Suoli poveri di molibdeno possono essere del tutto sterili e non permettere la crescita delle piante, in cui il molibdeno è coinvolto nei processi di [[w:azotofissazione|azotofissazione]] e di riduzione dei [[w:nitrati|nitrati]], mentre negli animali è necessario nella degradazione della [[w:purina|purina]] e nella formazione dell'[[w:acido urico|acido urico]]. In certi animali, integrare la dieta con piccole quantità di molibdeno aiuta la crescita.

Nell'organismo, il potassio esiste sotto forma di [[w:ione|ione]] positivo ([[w:catione|catione]]), K⁺ ed è lo ione inorganico più abbondante all'interno delle [[cellula|cellule]], dove viene trasportato mediante meccanismi che richiedono un apporto di [[w:energia|energia]]. Molti [[antibiotico|antibiotici]], come ad esempio quelli prodotti dal ''bacillus brevis'', attaccano le cellule batteriche aprendo su di esse canali di scambio attraverso i quali gli ioni [[sodio|Na]]⁺ e K⁺ possono attraversare la membrana cellulare, alterando il potenziale elettrico della membrana estessa.

La concentrazione di ioni K⁺ nel [[w:sangue|sangue]] è regolata in maniera da avere fluttuazioni minime, dato che concentrazioni troppo alte (ipercalemia) o troppo basse (ipocalemia) possono avere ripercussioni gravi sul [[w:cuore|cuore]] e sui [[nervo|nervi]].

Il '''rame''', anche se presente in tracce, è un metallo essenziale per la crescita e lo sviluppo del corpo umano. Gioca un ruolo importante all'interno del [[w:metabolismo|metabolismo]]: dalla normale attività del [[w:cervello|cervello]], del [[w:sistema nervoso|sistema nervoso]] e [[w:cardiovascolare|cardiovascolare]] al trasporto del [[w:ferro|ferro]] e alla protezione delle cellule contro l'ossidazione. C'è bisogno del rame anche per rafforzare le [[w:ossa|ossa]] e assicurare il funzionamento del [[w:sistema immunitario|sistema immunitario]]

Il rame si trova negli '''[[w:enzimi|enzimi]],''' che sono quelle proteine che aumentano la velocità di reazione delle reazioni chimiche all'interno delle cellule. Sono circa una trentina gli enzimi (e i ''co-enzimi'', che sono altre proteine che aiutano gli enzimi) contenenti rame.

Il rame, una volta assunto attraverso il cibo e l'acqua, viene assorbito dallo ''stomaco'' e dal primo tratto dell'''intestino''; da qua passa nel [[w:sangue|sangue]], legandosi ad una proteina, la ''ceruloplasmina'' e quindi portato verso il [[w:fegato|fegato]] e da qui distribuito ai vari organi. Si noti che il fegato ( il 'laboratorio chimico' del corpo umano) ha una delle maggiori concentrazioni di rame del corpo umano; oltretutto proprio il fegato svolge la funzione di regolare il contenuto di rame nel corpo umano attraverso un processo chiamato ''[[w:omeostasi|omeostasi]]''.

Il rame è importante anche per la '''[[w:pelle|pelle]]''' e lo''' [[Scheletro (anatomia umana)|scheletro]].''' Infatti attraverso l'enzima ''tirosinasi'' catalizza la formazione della ''melanina'' e attraverso la ''lisil-ossidasi'' ha un ruolo importante nella formazione del ''[[w:collagene|collagene]]'', che è la [[w:proteina|proteina]] principale che si trova nella nostra pelle. Oltretutto il collagene è presente anche nelle ossa: alcune ricerche evidenziano che fratture, anomalie scheletriche e osteoporosi sono più frequenti se vi è carenza di rame.

Il rame è coinvolto nella funzionalità del '''''sistema immunitario'''''. La carenza di rame ha notevoli ripercussioni su certi tipi di cellule, come i ''macrofagi'' e i ''neutrofili''. La funzionalità del sistema immunitario è stata studiata in bambini carenti di rame, prima e dopo la cura. È stato rilevato che la attività dei ''fagociti'' (cellule che inglobano materiale estraneo) è aumentata dopo l'assimilazione di rame. Oltre che per il collagene, la lisil-ossidasi entra in gioco anche per l'''elastina'' ed entrambe le proteine sono importanti per il '''[[w:cuore|cuore]]''' e '''i vasi sanguigni'''. Tra gli effetti collaterali dovuti alla carenza di rame si registrano anche l'ingrossamento cardiaco, le arterie con muscolatura liscia degenerata e ''aneurismi'' alle arterie ventricolari e coronariche.

Il rame influenza anche il metabolismo del ''colesterolo'': adulti sottoposti ad una dieta povera di rame hanno registrato un aumento dei livelli del colesterolo DLD (quello 'cattivo') e una diminuzione del colesterolo HDL (quello 'buono'). Basse assunzioni di rame influenzano negativamente il corretto metabolismo del [[w:glucosio|glucosio]] e la ''pressione sanguigna''.

Il '''feto''' dipende completamente dalla madre per il suo fabbisogno di rame. Il feto accumula rame alla velocità di 0,05 mg/giorno (soprattutto nell'ultimo trimestre) e alla nascita ha mediamente 15 mg di rame, di cui più della metà immagazzinata nel [[w:fegato|fegato]]. Queste riserve sono importanti nella ''primissima infanzia'', quando l'assunzione di rame è relativamente bassa. Gran parte del restante rame si trova nel [[w:cervello|cervello]].

In alcuni animali come granchi e lumache, la molecola trasportatrice di [[w:ossigeno|ossigeno]] è una [[Emocianina|'''emocianina''']], una [[w:proteina|proteina]] contenente rame. Le emocianine rappresentano il terzo sistema in natura (insieme alle ''emoglobine'' e alle ''emeritrine'') in grado di trasportare ossigeno dai punti in cui viene prelevato a quello, nei tessuti, dove viene ceduto. Analogamente all'emoglobina, le emocianine contengono subunità nella molecola completa; i siti attivi sono costituiti da due atomi di rame che legano congiuntamente una molecola di O₂.

Il sale da cucina (detto scientificamente cloruro di sodio) è essenziale per la [[w:vita|vita]] sulla [[w:Terra|Terra]]. La maggior parte dei tessuti e dei fluidi degli esseri viventi contiene una qualche quantità di sale. Gli ioni sodio sono essenziali per la trasmissione dei segnali sensoriali e motori lungo il [[w:sistema nervoso|sistema nervoso]].

Una soluzione acquosa contenente lo 0,9% di cloruro di sodio è detta "soluzione fisiologica" perché ha la medesima [[w:pressione osmotica|pressione osmotica]] del [[plasma (biologia)|plasma]] [[sangue|sanguigno]] umano. È il principale fluido usato in medicina per curare la disidratazione.

Il selenio è un [[w:oligonutriente|oligonutriente]] per gli esseri umani. Viene usato per eliminare i [[w:radicali liberi|radicali liberi]] e in molti enzimi [[w:antiossidanti|antiossidanti]], e gioca anche un ruolo importante nel funzionamento della ghiandola [[w:tiroide|tiroide]]. Il selenio nella dieta viene da cibi come cereali, pesce e uova. Le [[w:Noci del brasile|Noci del brasile]] sono particolarmente ricche di selenio.

Una carenza di selenio in persone sane è relativamente rara. Può verificarsi in pazienti con funzione [[intestino|intestinale]] gravemente compromessa, o in pazienti sottoposti a [[w:nutrizione parenterale|nutrizione parenterale]] totale. Altri soggetti a rischio sono le popolazioni dipendenti da fonti agricole in suoli particolarmente poveri di selenio. La dose dietologica consigliata di selenio per gli adulti è di 55 microgrammi al giorno; più di 400 microgrammi al giorno possono provocare una intossicazione da selenio (''selenosi'').

Gli ioni di sodio giocano un ruolo diverso in molti processi fisiologici. Cellule eccitabili, ad esempio, si affidano interamente al Na<small>⁺</small> per causare una [[w:depolarizzazione|depolarizzazione]].

Un atomo di vanadio è il componente essenziale di alcuni [[enzima|enzimi]], in particolare la vanadio-nitrogenasi, usata da alcuni microorganismi per fissare l'[[w:azoto|azoto]]. Il vanadio è essenziale per alcuni organismi marini - gli [[w:ascidiacea|ascidiacea]] ed i [[w:tunicati|tunicati]] - dove è presente nelle proteine del loro sangue in concentrazione anche un milione di volte superiore a quella dell'acqua marina circostante. Piccole quantità di vanadio sono essenziali anche per i [[topo|topi]] ed i [[pollo|polli]], in cui una carenza può portare ad una crescita ridotta ed a problemi nella riproduzione.

Dalla sperimentazione su alcuni modelli animali ed umani, la somministrazione di composti di vanadio sembra poter alleviare i sintomi del [[w:diabete mellito|diabete mellito]], similmente all'effetto del [[w:cromo|cromo]] sul metabolismo degli [[carboidrati|zuccheri]].

Lo zinco è un elemento essenziale per la vita degli esseri umani e degli animali superiori: una carenza di zinco condiziona pesantemente la crescita corporea e l'aumento di peso. Lo zinco fa anche parte dell'[[w:insulina|insulina]], delle proteine con [[w:dita di zinco|dita di zinco]] e di enzimi come la [[w:superossido dismutasi|superossido dismutasi]].

Secondo alcune fonti, assumere pastiglie di zinco può dare una certa immunità dal [[w:raffreddore|raffreddore]] e dall'[[w:influenza|influenza]], ma l'esattezza di queste informazioni è controversa.

Nei maschi, lo zinco è un elemento importante per la produzione di [[w:sperma|sperma]]: in una sola eiaculazione si possono perdere fino a 5 mg di zinco. Una carenza di zinco può provocare una diminuzione nel numero degli spermatozoi nel seme, e viceversa, delle eiaculazioni molto frequenti possono provocare una carenza di zinco.

Gli [[amminoacido|amminoacidi]] [[w:cisteina|cisteina]], [[w:metionina|metionina]], [[w:omocisteina|omocisteina]] e [[w:taurina|taurina]] contengono zolfo, come anche alcuni [[enzima|enzimi]] molto comuni; questo rende lo zolfo un elemento indispensabile alla vita di qualsiasi [[w:cellula|cellula]]. I [[ponte solfuro|ponti solfuro]] fra polipeptidi sono estremamente importanti per l'assemblaggio e la struttura delle proteine. Alcune forme di [[batterio|batteri]] usano il [[w:solfuro di idrogeno|solfuro di idrogeno]] (o acido solfidrico, H₂S) al posto dell'acqua come donatore di elettroni in un primitivo processo [[fotosintesi|fotosintetico]].<br>

Lo zolfo è assorbito dalle piante sotto forma di [[w:ione|ione]] [[w:solfato|solfato]]. Lo zolfo inorganico forma degli [[aggregato ferro-zolfo|aggregati ferro-zolfo]], e sempre dello zolfo è il legame-ponte sito [[rame|Cu]]_A della [[w:citocromo c ossidasi|citocromo c ossidasi]].

Le grandi quantità di [[Carbone (roccia)|carbone]] bruciate dall'industria e dalle centrali elettriche immettono ogni giorno nell'atmosfera molta anidride solforosa, che reagisce con l'ossigeno e il vapore acqueo nell'aria per formare [[w:acido solforico|acido solforico]]. Questo potente acido ricade a terra con le precipitazioni dando luogo alle famose ''piogge acide'' che acidificano i terreni e le risorse idriche causando gravi danni all'ambiente naturale di molte regioni industrializzate.