Un oligoelement este o sare minerală necesară pentru viața unui organism, dar într-o cantitate foarte mică, mai mică de 1 ppm (1 mg per kg de greutate corporală).
Oligoelementele sunt toxice pentru organism atunci când sunt prezente la niveluri prea ridicate. Efectul unui oligoelement depinde de doza de aport. Când se spune că oligoelementul este esențial , o deficiență sau dimpotrivă un aport excesiv poate duce la tulburări grave.
Termenul a fost introdus de chimistul Gabriel Bertrand , a cărui activitate la începutul XX - lea secol arată acțiunea acestor elemente pe soluri, plante și animale, și care cantități mici nevoi disting „elemente majore“ sau „ macroelemente “
Oligoelementele esențiale îndeplinesc următoarele criterii:
Din punct de vedere nutrițional, este posibil să se distingă două tipuri de oligoelemente în funcție de riscul de deficiență:
În schimb, unele oligoelemente sunt toxice la doze mari. Alții nu sunt cu adevărat, dar pot fi la originea dezechilibrelor dintre elemente: un exces de zinc are ca rezultat, de exemplu, un deficit de cupru.
H | Hei | |||||||||||||||||
Li | Fi | B | VS | NU | O | F | Născut | |||||||||||
n / A | Mg | Al | da | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
K | Aceasta | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Sau | Cu | Zn | Ga | GE | As | Vezi | Fr | Kr | |
Rb | Sr. | Da | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | În | Sn | Sb | Tu | Eu | Xe | |
Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | La | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | La | Rn |
Pr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
* | Acest | Relatii cu publicul | Nd | P.m | Sm | A avut | Doamne | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Citit | ||||
** | Th | Pa | U | Np | Ar putea | A.m | Cm | Bk | Cf | Este | Fm | Md | Nu | Lr |
|
Element | Simbol
chimic |
Procent
masa trupeşte |
Roluri |
---|---|---|---|
Oxigen | O | 65.0 | Constituind molecule organice și anorganice
Contribuie la oxidarea glucozei, a combustibilului alimentar Prin urmare, participă la producerea de energie celulară (ATP) |
Carbon | VS | 18.5 | Constituent al moleculelor organice (glucide, lipide, proteine, acizi nucleici) |
Hidrogen | H | 9.5 | Constituind molecule organice
Determină pH-ul fluidelor corporale |
Azot | NU | 3.2 | Constituind proteine și acizi nucleici (material genetic) |
Calciu | Aceasta | 1.5 | Se găsește în oase și dinți
Contribuie la contracția musculară, transmiterea impulsurilor nervoase și coagularea sângelui |
Fosfor | P | 1.0 | Se găsește în oase și dinți
Alcătuit din acizi nucleici, proteine și ATP |
Potasiu | K | 0,4 | Prezent în celule
Contribuie la răspândirea impulsurilor nervoase și a contracției musculare |
Sulf | S | 0,3 | Se găsește în proteine, inclusiv proteine contractile |
Sodiu | n / A | 0,2 | Se găsește în fluidele extracelulare
Contribuie la echilibrul apei, la răspândirea nervilor și la contracția musculară |
Clor | Cl | 0,2 | Se găsește în fluidele extracelulare |
Magneziu | Mg | 0,1 | Prezent în oase
Contribuie la activitatea enzimatică în reacțiile metabolice |
Iod | Eu | 0,1 | Contribuie la producerea hormonilor tiroidieni |
Fier | Fe | 0,1 | Constituent al hemoglobinei și al mai multor enzime |
Oligoelemente (reprezentând mai puțin de 0,01%)
Crom (Cr), cobalt (Co), cupru (Cu), staniu (Sn), fluor (F), mangan (Mn), molibden (Mo), seleniu (Se), siliciu (Si), vanadiu (V), zinc (Zn).
Acestea fac parte din compoziția enzimelor sau sunt necesare activării lor.
Pentru plante, principalele oligoelemente sunt, în ordine alfabetică: bor , cupru , fier , mangan , molibden și zinc .
Pentru a vă face o idee despre cantitățile necesare plantelor : un hectar de viță de vie absoarbe, pe an (în medie și aproximativ), 200 de grame de bor, 180 de grame de cupru, 600 de grame de fier, 300 de grame de mangan, 4 grame de molibden și 250 de grame de zinc. Prin comparație, 80.000 grame ( 80 kg ) de potasiu (K 2 O) sau calciu .
Cu rare excepții, metalele nu sunt niciodată prezente ca ioni liberi într-un organism. Absorbția, transportul, precum și stocarea și modul lor de acțiune sunt condiționate de legarea la o proteină.
Există două tipuri de conexiuni posibile:
Oligoelementele pot fi mai întâi stocate, în rezervă. În timpul utilizării lor reale, pot suferi reacții de oxidare , reducere sau metilare sub influența unor enzime specifice. Cu toate acestea, rolul lor major este încorporarea în enzime, pentru funcționarea cărora sunt esențiale.
Legându-se de enzime , oligoelementele sunt în mare parte capabile să schimbe conformația acestor proteine pentru a acționa ca catalizatori . Legătura dintre un metal și enzima sa (numită apoi apoenzimă ) este de obicei foarte specifică metalului pentru o anumită enzimă.
Un oligoelement legat astfel de o enzimă se comportă ca un cofactor enzimatic , esențial pentru buna funcționare a enzimei.
Aceste metallo-enzime sunt foarte numeroase în regnul animal. S-au descris astfel peste două sute de enzime având zincul ca cofactor.
Anumite oligoelemente fac parte, de asemenea, din structura vitaminelor , cum ar fi cobaltul integrat în vitamina B12 . Prin urmare, acestea nu acționează direct ca un cofactor, ci sunt esențiale pentru compoziția unei coenzime organice.
În regnul vegetal, oligoelemente sunt capabile de a se lega la apoenzymes la formă holoenzymes catalizând cele mai multe reacții vitale ale metabolismului plantelor ( respirația , transportul energiei, fotosinteză , etc. ). De exemplu, unul dintre rolurile importante ale magneziului este acela de a permite fabricarea clorofilei .
HormoniAnumite oligoelemente participă indirect la constituirea semnalelor hormonale printr-o acțiune coenzimatică în timpul sintezei hormonului. Cu toate acestea, oligoelementele pot interveni direct în semnalul hormonal, fie prin participarea la structura moleculară a hormonului (cum ar fi hormonii de iod și tiroidă ), fie la conformarea spațială a acestuia (cum ar fi zincul și insulina. ), Sau acționând asupra receptorului hormonal. Apoi pot facilita sau, dimpotrivă, inhiba recunoașterea hormonului de către receptorul său.
Sistem imunitarLa om, anumite oligoelemente participă la buna funcționare a sistemului imunitar , printr-o acțiune asupra enzimelor, dar și printr-o interacțiune cu moleculele de exprimare și transformare a celulelor limfoide . De asemenea, pot contribui la lupta împotriva radicalilor liberi de oxigen , potențial toxici.
Rolul structuralDeși intră în compoziția corpului doar într-o proporție mică, oligoelementele pot întări puterea anumitor țesuturi. Acest lucru este în special cazul fluorului în hidroxiapatită în țesutul osos și dentar.
Absorbția este etapa de asimilare a nutrienților în timpul digestiei . În cazul oligoelementelor, se dovedește a fi complex, datorită diversității formelor lor de contribuție, săruri minerale sau complexe organice: metaloproteine , organometalice , aminoacizi , vitamine etc.
Transportul, prin membrana mucoasă a intestinului subțire , poate fi activ, precum și pasiv, prin transportor de proteine sau printr-un transportor de molecule organice. Metalul poate fi înlocuit cu o componentă a transportorului (în loc de un aminoacid, de exemplu), dar și complexat cu transportorul său. Oligoelementul poate fi depozitat și în celula intestinală unde proteine de transport nespecifice vor avea grijă de el.
Oligoelementele, foarte rar prezente sub formă ionică în sânge, sunt legate de diferiți transportori:
Există rezerve de oligoelemente, în principal în ficat . La nivelul țesuturilor, oligoelementele se pot lega de proteine de stocare specifice ( feritină și fier etc.), dar și de proteine nespecifice, cum ar fi metalotioneina, ale cărei numeroși radicali tiol sunt capabili să rețină multe metale. Datorită conținutului ridicat de cisteină. .
Multe țesuturi din corpul uman sunt capabile să excrete metale, fie că este vorba de piele, plămâni sau rinichi și ficat. Cu toate acestea, aceste ultime două organe efectuează aproape toată această excreție. Fiecare țesut este capabil să excrete anumite tipuri de oligoelemente:
Asigurat prin reglementarea ratei acestora:
În genom, mecanismul care reglementează metabolismul oligoelementelor este inducerea proteinelor de stocare intracelulare.
Reglarea absorbției intestinaleReglarea absorbției are loc în primul rând prin inducerea proteinelor de stocare intracelulare. Un exces de aprovizionare va induce astfel gena pentru aceste proteine, care sunt apoi produse în cantitate mai mare. Aceste proteine de stocare vor fixa excesul de metal în interiorul enterocitului, împiedicându-l să treacă prin celulă pentru a câștiga fluxul sanguin. Deoarece celulele intestinale alcătuiesc un epiteliu care se reînnoiește rapid, ele se vor descuama rapid în lumenul digestiv, transportând cu ele excesul de metal fix.
Cu toate acestea, acest mecanism are anumite limitări. În primul rând, se degradează fiziologic odată cu îmbătrânirea individului. Apoi, metaloproteinele fiind nespecifice, pot fixa metale toxice sau în exces, precum și metale utile. Un aport excesiv de zinc duce astfel la o sinteză crescută a metalotioneinei și, prin urmare, la o legare mai mare a metalelor, cum ar fi cuprul, care va fi, prin urmare, mai puțin bine absorbit. În cazul zincului și cuprului, acest fenomen poate induce anemie cu deficit de cupru.
Sinteza proteinelor de stocare specifice este reglată prin feedback, permițând astfel controlul nivelurilor de oligoelemente serice. Anumite boli genetice vor fi responsabile pentru o dereglare a acestei depozitări, ducând la suprasolicitarea unor boli precum boala Wilson sau hemocromatoza genetică .