Элемент и нутриент - в чем разница?

14.05.2017
В организме человека обнаружен 81 химический элемент из 92 встречающихся в природе, при этом их количественное соотношение неравнозначно. Дело в том, что элементы существуют не сами по себе, а образуют друг с другом химические (ковалентные) связи, формируя молекулы. Молекулы и есть тот материал, из которого составлены и основные, и вспомогательные структуры организма.
Организм человека на 60-75% состоит из воды, около 34% приходится на органические вещества и порядка 6% составляют неорганические вещества. Отсюда становится понятно, каких именно химических элементов требуется больше всего, — это кислород (О), водород (H), углерод (С) и азот (N), идущие на построение воды и органических соединений. Эти четыре элемента составляют основу жизни, поэтому их называют биогенными (органогенными) элементами.
В неорганических веществах человека обязательно присутствуют 22 химических элемента: кальций (Ca), фосфор (P), кислород (О), натрий (Na), магний (Mg), сера (S), бор (В), хлор (Cl), калий (К), ванадий (V), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Co), никель (Ni), медь (Cu), цинк (Zn), молибден (Mo), хром (Cr), кремний (Si), йод (I), фтор (F), селен (Se).
Кислород, сера и фосфор встречаются и в неорганических, и в органических веществах.
Условно все химические элементы можно разделить на четыре группы в зависимости от их распространенности в организме:
1) биогенные (органогенные) элементы — это химические элементы, количество которых в организме исчисляется килограммами. К ним относятся: кислород, водород, углерод, азот;
2) макроэлементы — это химические элементы, которые содержатся в организме человека в относительно больших количествах (от нескольких граммов до килограмма). К ним относятся: натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), фосфор (P), железо (Fe), магний (Mg), хлор (Cl), сера (S). Макроэлементы входят в состав основных тканей организма — кости, мышцы, кровь и др.;
3) микроэлементы — это химические элементы, которые содержатся в организме человека в незначительных количествах (менее 0,0001%). К ним относятся: цинк (Zn), йод (I), фтор (F), кремний (Si), хром (Cr), медь (Cu), марганец (Mn), кобальт (Co), молибден (Mo), никель (Ni), бор (В), бром (Br), литий (Li), селен (Se) и др.;
4) ультрамикроэлементы — это химические элементы, которые содержатся в организме человека в сверхмалых количествах (менее 0,0000001%). К ним относятся: золото (Au), серебро (Ag), ртуть (Hg), платина (Pt) и цезий (Cs). Функции ультрамикроэлементов в организме человека изучены недостаточно.
Основными источниками всех элементов организма человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения, а также питьевая вода.
Сбалансированный пищевой рацион обеспечивает организм необходимым количеством элементов, которые поступают в виде различных молекул. В дальнейшем эти молекулы претерпевают превращения, в ходе которых организм синтезирует именно те вещества, которые ему необходимы.
Однако наш организм не способен синтезировать ряд веществ и должен получать их в готовом виде в составе пищи. Такие вещества называются незаменимыми (эссенциальными). Среди них — незаменимые аминокислоты. Для взрослого человека это 8 аминокислот — валин (VaI), изолейцин (Ne), лейцин (Leu), лизин (Lys), метионин (Met), треонин (Thr), триптофан (Trp), фенилаланин (Phe). Для детей незаменимыми также являются аргинин (Arg) и гистидин (His). Аминокислоты поступают в составе белковой пищи, которая подвергается гидролизу в процессе пищеварения и распадается на отдельные аминокислоты, из них организм собирает нужные ему белки. И если незаменимые аминокислоты будут в дефиците, то болезнь неизбежна.
К незаменимым веществам относятся все витамины. Это разнообразная по химической природе и выполняемым функциям группа соединений, общее между которыми лишь то, что они не могут быть синтезированы организмом и должны поступать извне.
Нутрициология - наука о питании человека; ее важнейшая задача - обоснование и организация рационального питания человека.
Диетология - область знания, изучающая вопросы питания, в том числе больного человека. Направлена на рационализацию и индивидуализацию питания, но в первую очередь - на обеспечение безопасности питания.
Сегодня уже определены суточные нормы потребления как для каждого химического элемента, так и для незаменимых веществ. Очевидно, что при сбалансированном питании человек получает все необходимое в нужных количествах. А если питание неправильное, недостаточное или же из-за заболевания человек не может адекватно усвоить пищу? Тогда неизбежно разовьется дефицит тех или иных веществ, во избежание чего врачи рекомендуют принимать их дополнительно — но уже не в составе пищи, а в виде концентрата. Таким образом, одновременно с развитием нутрициологии и диетологии стало развиваться производство добавок к пище (англ. food supplement). В нашей стране пищевые добавки принято называть биологически активными добавками, сокращенно — БАДы. Первыми БАДами были всем известные «витаминки» (в виде таблеток, порошков, жидкостей). Позже стали выпускаться комплексы незаменимых аминокислот.
Если речь идет не о восполнении дефицита незаменимых соединений, а о дополнительной поставке в организм отдельных химических элементов, то часто такие БАДы называют минеральными. И хотя этот термин с точки зрения химика кажется спорным, он прижился и широко используется. Химические элементы поставляются в составе легкоусвояемых веществ как в неорганической, так и в органической форме. Например, йод обычно включается в состав органических соединений из водорослей, а селен может быть в виде неорганического или органического вещества.
Понятия макро- и микроэлементы говорят о распространенности конкретных химических элементов в организме, но ничего не говорят о незаменимых веществах. В связи с этим пищевые компании предложили новые термины — макро- и микронутриенты. которые удобнее использовать для описания пищевого рациона (рис. II-9-1).

К макронутриентам относятся биогенные элементы, макроэлементы, а также белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, которые и формируют собственно плоть.
Микронутриенты объединяют в себе микроэлементы и незаменимые органические вещества (незаменимые аминокислоты, витамины). Недостаток одного-единственного микронутриента может привести к катастрофическим последствиям. Неудивительно, что в современной косметологии они играют важную роль.