TRACE ELEMENTS
1. Major components of body molecules
C, H, O, N, S
(obtained through intake of water fat, carbohydrates, proteins)
2. Nutritionally important minerals
Ca, P, Mg, Na K, Cl
(<100 mg/day)
3. Trace elements
Cr, Co, Cu, I, F, Fe, Mn, Mo, Se, Zn
4. Additional elements (non-essential for humans)
Ni, Si, Sn, V, B, Li
عناصر کمیاب
دارای فعالیت:
ساختاری، انتقال پیام و کاتالیزی
نیاز به مقادیر خیلی کم برای نیاز های متابولیکی
غیر قابل جایگزینی توسط مواد معدنی دیگر
علل کمبود:
مصرف ناکافی
اختلال در جذب توسط مواد غذایی دیگر
عدم وجود پروتئین های مورد نیاز برای متابولیسم یا جذب
عدم کفایت مکمل های غذایی در بیماران دریافت کننده غذا
کمتر از μg/g 1 وزن تر بافت
کمتر از 0/01 % از وزن خشک بدن
Transferrin – Fe, Cr, Mn, Zn
Albumin – Cu, Zn
Amino acids – Cu, (Fe)
Trancobaltamin – Co
Globulins – Mn
Transport and storage require specific binding to carrier proteins
Normal routes of excretion of trace elements
Bile – Cu, Mn, Cr, Zn,
Urine – Co, Cr, Mo, Zn
Pancreatic juice – Zn
Sweat – Zn
Mucosal cell sloughing – Fe, Zn
کروم
عملکرد:
تقویت عمل انسولین
متابولیسم لیپید و گلوکز
سمیت کم Cr(III)
جذب ضعیف
جزء فاکتور فاکتور تحمل گلوکز
کروم
اثرات کمبود:
تحمل مختل شده گلوکز در دیابت نوع 2 و مقاومت به انسولین
هیپرگلیسمی
نوروپاتی محیطی
هیپرلیپیدمی
کروم
اثرات سمیت:
سمی بودن Cr(VI)
آسیب اکسیداتیو
زخم های پوستی
آسم
نکروز کلیه و کبد
سرطان ریه
Chromium
Regulation of glucose metabolism as a component of glucose tolerance factor (GTF).
GTF increases effect of insulin (by facilitating its binding to cell receptor site).
Chromium regulates plasma lipoprotein concentration.
Reduces serum cholesterol and serum triglycerides.
کبالت
عملکرد:
سنتز هموگلوبین
در ساختار ویتامین B12
اثرات کمبود:
علایم به واسطه فقدان ویتامین B12
آنمی
بی اشتهایی
سرکوب رشد
اثرات سمیت:
کاردیومیوپاتی
نارسایی قلبی
گواتر
هیپوتیروئیدیسم
استفراغ
اسهال
کبالت
Copper (Cu)
تنفس سلولی
تنظیم کننده نوروترانسمیتر
واکنش اکسیداسیون
انتقال الکترون
سنتز کلاژن
تکامل ساختار اسکلتی و عروقی و CNS
آنتی اکسیدان
Copper (Cu)
سازنده Cu/Zn SOD
متالوتیونئین
سیتوکروم
تیروزیناز
دوپامین β-هیدروکسیلاز
لیزیل اکسیداز
نقش در جذب آهن و روی
اثرات کمبود:
سندرم موی مجعد منکه، وابسته به x
اتصالات عرضی غیر طبیعی در کلاژن
ضعف عضلانی
آنمی هیپوکرومیک منعکس از آهن
لوکوپنی
نقص های عصبی
هیپوپیگمانتاسیون
Copper (Cu)
اثرات سمیت:
بیماری ویلسون:
مغلوب آتوزومی
نارسایی در دفع Cu در صفرا
Cu اضافی در کبد، کلیه، مغز و چشم
نکروز کبد و هیپرتانسیون
حلقه Kayser-Fleicher در چشم
Copper (Cu)
Copper (Cu)
رشد سریع در نوزادی باعث افزایش نیاز به Cu
mg 100 در بدن بالغین
بیشترین میزان در کبد، کلیه و قلب
متالوتیونئین (پروتئین باند شونده به فلز)
مس (به میزان زیادی نامحلول)
سرولوپلاسمین (CP)
گلیکوپروتئین
فرواکسیداز وابسته به مس (%95 از مس تام پلاسما)
در مکانیسم جذبی آهن در GI
فلوئور
عملکرد:
ممانعت از تخریب دندان
اثرات کمبود:
افزایش پوسیدگی دندان
اثرات سمیت:
مینای لکه دار
Fluorosis
ید
عملکرد:
در ساختمان هورمون تیروئید
اثرات کمبود:
گواتر
هیپوتیروئیدیسم
کرتینیسم در نوزادان
میکزودم در بالغین
اثرات سمیت:
گواتر
تیروتوکسیکوز
Food iron is predominantly in the ferric state.
In the stomach, where the pH is less than 4, Fe3+ can dissociate and react with low-molecular weight compounds such fructose, ascorbic acid, citric acid, amino acids to form ferric complexes soluble in neutral pH of intestine fluid.
A protein DMT1 (divalent metal transporter 1), which transports all kinds of divalent metals, then transports the iron across the cell membrane of intestinal cells. These intestinal lining cells can then store the iron as ferritin.
The transfer of iron from the storage ferritin (as Fe3+ ) involves reduction to ferrous state – Fe2+ in order for it to be released from ferritine.
The Fe2+ is subsequently again oxidized by ferroxidase ceruloplasmin and transported bound to plasma transferrin to storage sites in the bone marrow, liver muscle, other tissues.
عملکرد:
انتقال اکسیژن
تنفس
متابولیسم اسیدهای آمینه و رادیکال آزاد، لیپیدها، فسفریلاسیون اکسیداتیو
جزئی از Hb و متالوآنزیم ها
آهن
اثرات کمبود:
آنمی هیپوکرومیک میکروسیت
التهاب گوشه دندان
دیستروفی ناخن دست
اثرات سمیت:
هموکروماتوز اولیه
آهن
منگنز
عملکرد:
استخوان و بافت پیوندی
جزئی از متالوآنزیم ها:
هیدرولازها
اکسیدوردوکتازها
لیپازها
پیروات کربوکسیلاز
سوپراکسید دیسموتاز (SOD)
آرژیناز
منگنز
اثرات کمبود:
در انسان ها به خوبی مشخص نیست
نقص های اسکلتی و غضروفی
اثرات سمیت:
حداقل سمیت در عناصر کمیاب
ناهنجاری های روانی، حافظه، تکلم، توهم
سندرم های شبیه به بیماری های پارکینسون و ویلسون
Manganese
High concentration of Mn2+ is present in mitochondria
Functions as a necessary factor for activation of glycosyltransferases (enzymes responsible for the synthesis of oligosaccharides, glycoproteins, proteoglycans.
Required for superoxid dismutase activity, for activity of metalloenzymes:
hydrolases
kinases
decarboxylases
transferases.
Deficiency of Mn extensively reduce glycoprotein and proteoglycan formation.
مولیبدن
عملکرد:
متابولیسم DNA
ضروری برای تولید اسید اوریک
جزئی از سولفیت و گزانتین اکسیداز
اثرات کمبود:
سرکوب رشد
تشکیل معیوب کراتین
گواتر
مولیبدن
اثرات سمیت:
آنمی
گواتر
تیروتوکسیکوز
هیپراکسی پورینمی
سلنیوم
عملکرد:
محافظت از لیپیدها علیه اکسیداتیو
بیان ژن
تیروکسین دیدیناز
جزئی از گلوتاتیون پراکسیداز
اثرات کمبود:
کاردیومیوپاتی، کاردیومگالی و نارسایی قلبی
کاتاراکت
استئوآرتریت در کودکان
میوپاتی
ناخن های ضخیم و بی رنگ
رشد معیوب
سلنیوم
اثرات سمیت:
ریزش مو و ناخن
سلنیوز، تخریب دندان
نوروپاتی
نارسایی کبد، رایحه پیاز در تنفس
Selenium
an integral component of glutathion peroxidase (intracellular antioxidant),
a scavenger of peroxides,
an essential element for immune function (selenoproteins).
Selenoproteins catalyse oxido-reduction reactions, protective function from oxidative stress (macrophage- or neutrophil-generated free-radical species, UV in sunlight.
The foot content of Se is highly dependent upon the soil type in which the foodstuff are grown.
روی
عملکرد:
سنتز پروتئین
پروتئین های انگشت روی
بیان ژن ایمنی
مورد نیاز برای پوست، استخوان و موی طبیعی
سازنده متالوتیونین و تقریباً 300 آنزیم
روی
carbonic anhydrase
lactate dehydrogenase
glutamate dehydrogenase
alkaline phosphatase
thimidine kinase
matrix metalloproteinases
Gustin – protein in saliva – major role in taste.
روی
اثرات کمبود:
کاردیومیوپاتی، کاهش حساسیت چشایی، تاخیر رشد، نازایی، نقص ایمنی، تاخیر التیام زخم، درماتیت، استئوپوروز
اثرات سمیت:
نسبتاً غیر سمی، تهوع، استفراق و آزردگی GI، موجب کمبود مس