Jebkurš dzīvs organisms pilnībā funkcionē tikai tad, ja tas ir pietiekami apgādāts ar mikro- un makroelementiem. Tie nāk tikai no ārpuses, netiek sintezēti neatkarīgi, bet palīdz absorbēt citus elementus. Turklāt šādi ķīmiskie elementi nodrošina visa organisma nepārtrauktu darbību un tā atjaunošanos “problēmu” gadījumā. Kas ir makro un mikroelementi, kāpēc tie ir vajadzīgi, kā arī produktu saraksts, kas satur vienu vai otru iespēju, ir piedāvāts mūsu rakstā.
Mūsu ķermeņa nepieciešamība pēc šīm ķīmiskajām vielām, ko sauc par "mikroelementiem", ir minimāla. Tāpēc arī radies šāds nosaukums, bet ieguvumi no šīs grupas nav pēdējā vietā. Mikroelementi ir ķīmiski savienojumi, kas organismā atrodami niecīgā daudzumā (mazāk nekā 0,001% no ķermeņa svara). To rezerves ir regulāri jāpapildina, jo tās ir nepieciešamas ikdienas darbam un normālai organisma darbībai.
Kādi pārtikas produkti satur svarīgus mikroelementus:
Vārds | Dienas norma | Ietekme uz ķermeni | Kādi produkti satur |
Dzelzs | No 10 līdz 30 mg. | Piedalās hematopoēzes un skābekļa piegādes procesos visiem orgāniem un audiem. | Cūkgaļa, tītara gaļa, aknas, pākšaugi, rieksti, augu eļļas, sēnes, griķi, olas, kāposti, jūras zivis, biezpiens, mežrozīšu augļi, āboli, bietes, burkāni, dārza un meža ogas, zaļumi. |
Varš | Bērniem līdz 2 mg/dienā, pieaugušajiem aptuveni 3 mg, grūtniecēm un sievietēm, kas baro bērnu ar krūti, vidēji 4-5 mg. | Veicina hemoglobīna veidošanos un spēlē nozīmīgu lomu optimāla asins sastāva uzturēšanā. | Aknas, pākšaugi un graudi, žāvēti augļi, citrusaugļi, olas, piena un raudzētie piena produkti, ogas. |
Jods | Dienas norma ir 2-4 mcg/kg cilvēka svara. | Veicina normālu vairogdziedzera hormonu sintēzi. Stiprina imūnsistēmu, regulē centrālās nervu sistēmas un sirds un asinsvadu sistēmu darbību. | Jūras un okeāna zivis, jūras veltes, mencu aknas, burkāni, kāposti, sparģeļi, pupiņas, zaļumi un lapu dārzeņi, vīnogas, zemenes, ananāsi. |
Cinks | No 10 līdz 25 mg, pārsniedzot normu līdz 150 mg, rodas toksiska ietekme uz ķermeni. | Smadzeņu aktivitātes, seksuālās aktivitātes, reģenerācijas procesu stimulēšana. | Jūras zivis un jūras veltes, pākšaugi, biezpiens, olas, burkāni, bietes, sēnes, piens, vīģes, medus, āboli, citroni, upenes un avenes. |
Chromium | Patēriņš svārstās no 100 līdz 200 mikrogramiem dienā. Pārmērība izraisa plaušu slimības. | Stiprina kaulu audus, veicina organisma intoksikāciju un samazina holesterīna līmeni asinīs. | Gaļa un subprodukti, pākšaugi un graudu maize, piena produkti, kartupeļi, piens, sīpoli, kukurūza, ķirši, plūmes, topinambūri, mellenes un lazdu rieksti. |
Kobalts | Apmēram 40-70 mcg. | Aizkuņģa dziedzera normalizācija. | Raudzētie piena produkti, olas, zivis, kukurūza, aknas un gaļas blakusprodukti, rieksti, sviests, pākšaugi, zemenes, meža zemenes, kakao un šokolāde. |
Selēns | Optimālā deva ir no 5 mcg līdz 1 mg. Pārsniegums par 5 mg/dienā izraisa organisma saindēšanos. | Toksīnu un brīvo radikāļu neitralizācija. Vīrusu slimību profilakse. | Olīveļļa, alus raugs, pākšaugi un graudi, rieksti, zivis, orgānu gaļa, olīvas, ķiploki, sēnes, skābs krējums. |
Mangāns | No 5 līdz 10 mg. | Imūnsistēmas stimulēšana, kaulaudu veidošanās, toksīnu izvadīšana. | Lapu dārzeņi un zaļumi, jūras zivis, pākšaugi un graudi, augļi, dārza un meža ogas, alus raugs, piena produkti, rieksti, olas, sēklas un šokolāde. |
Molibdēns | Bērniem līdz 10 gadu vecumam - ne vairāk kā 20 - 150 mkg / dienā, pieaugušajiem - 75 - 300 mkg / dienā. | Šūnu elpošanas nodrošināšana, vielmaiņas procesu regulēšana un urīnskābes izvadīšana no organisma. | Pākšaugi un graudaugi, rīsi, kukurūza, kāposti, ķiploki, rožu gurni, burkāni, saulespuķu sēklas, pistācijas. |
Bor | No 0,2 līdz 3 mkg. | Skeleta un kaulaudu stiprināšana, hormonālās vielmaiņas normalizēšana, endokrīnās sistēmas darbība un lipīdu-tauku vielmaiņa. | Pākšaugi, visu veidu kāposti, jūras veltes, rieksti, gaļa, zivis, piens, žāvētas plūmes, āboli un bumbieri, žāvēti augļi, vīnogas, rozīnes un medus. |
Fluors | No 0,5 līdz 4 mg dienā. | Piedalās kaulu un zobu audu veidošanā. | Minerālūdens, mencu aknas, jūras zivis, gaļa, piens, jūras veltes, rieksti, lapu dārzeņi un garšaugi, olas, ķirbis, augļi un ogas. |
Broms | No 0,5 līdz 2 mg dienā. | Nervu sistēmas regulēšana, seksuālās funkcijas aktivitātes palielināšana. | Piena un maizes izstrādājumi, rieksti, zivis, pākšaugi, žāvēti augļi. |
Litijs | Norma ir līdz 90 mkg/dienā, pārmērība un intoksikācija rodas, ja tiek pārsniegta līdz 150 – 200 mkg/dienā. | Nervu uzbudinājuma novēršana, alkohola ietekmes neitralizācija organismā. | Gaļa un subprodukti, zivis, kartupeļi, tomāti, garšaugi. |
Silīcijs | No 20 līdz 50 mcg. | Nodrošina audu elastību, stiprina kaulus un zobus, uzlabo sirds un asinsvadu sistēmas darbību. | Graudaugi, kartupeļi, topinambūrs, burkāni, bietes, paprika, ikri, zivis, sēnes, piens un piena produkti, minerālūdens, rieksti, vīnogas, meža ogas, vīnogas, aprikozes, banāni, žāvēti augļi. |
Niķelis | No 100 līdz 300 mikrogramiem dienā. | Hormonālā regulēšana, asinsspiediena pazemināšana. | Jūras zivis, gaļas blakusprodukti, piena un maizes izstrādājumi, burkāni, lapu zaļumi, sēnes, ogas un augļi. |
Vanādijs | No 10 līdz 25 mcg. | Ogļhidrātu metabolisma regulēšana, holesterīna līmeņa pazemināšana, organisma nodrošināšana ar enerģiju, aizkuņģa dziedzera darbības normalizēšana. | Jūras veltes, zivis, rieksti, pākšaugi un graudi, zaļumi, ķirši, zemenes, sēnes, trekna gaļa, aknas un gaļas blakusprodukti. |
Kopumā ir aptuveni trīsdesmit mikroelementi, kas ir vissvarīgākie mūsu organismam. Tie tiek klasificēti mūsu ķermenim vitāli svarīgos (tās bieži sauc par būtiskām) un nosacīti būtiskajos, kuru trūkums nerada nopietnus traucējumus. Diemžēl lielākā daļa no mums piedzīvo pastāvīgu vai atkārtotu mikroelementu nelīdzsvarotību, kas var izraisīt sliktu veselību un labklājību.
Makroelementi
Ķimikālijas, kas organismam nepieciešamas vairāk nekā mikroelementus, sauc par “makroelementiem”. Kas ir makroelementi? Parasti tos neuzrāda tīrā veidā, bet gan organisko savienojumu sastāvā. Tie nonāk organismā ar pārtiku un ūdeni. Arī ikdienas nepieciešamība ir lielāka nekā mikroelementiem, tāpēc viena vai otra makroelementa trūkums izraisa manāmu līdzsvara traucējumus un cilvēka pašsajūtas pasliktināšanos.
Makroelementu papildināšanas vērtība un avoti:
Vārds | Dienas norma | Ietekme uz ķermeni | Kādi produkti satur |
Magnijs | Apmēram 400 mg dienā. | Atbild par muskuļu, nervu un imūnsistēmas veselību. | Graudaugi un pākšaugi, rieksti, piens, biezpiens, svaigi dārzeņi. |
Kalcijs | Pieaugušajiem līdz 800 mg dienā. | Piedalās kaulaudu veidošanās procesos, normalizē sirds un asinsvadu sistēmas darbību. | Piena un raudzētie piena produkti, gaļa, zivis un jūras veltes. |
Fosfors | Dienas deva līdz 1200 mg. | Nepieciešams smadzeņu darbībai, kaulu un muskuļu audu veidošanai. | Jūras un okeāna zivis, gaļas un maizes izstrādājumi, pākšaugi, graudaugi, cietais siers. |
Nātrijs | Ne vairāk kā 800 mg dienā. Pārmērība ir saistīta ar pietūkumu un paaugstinātu asinsspiedienu. | Nepieciešams ūdens bilances regulēšanai organismā, ietekmē asinsspiediena līmeni, kaulu un muskuļu audu veidošanos. | Galda un jūras sāls. Daudzi tīri pārtikas produkti satur minimālu nātrija daudzumu. |
Kālijs | 2500-5000 mg dienā. | Nodrošina līdzsvarots iekšējo sistēmu darbību, normalizē asinsspiedienu un nodrošina nervu impulsu pārvadi. |
Kartupeļi, pākšaugi un graudaugi, āboli un vīnogas. |
Hlors | Apmēram 2 g/dienā. | Piedalās kuņģa sulas un asins plazmas veidošanā. | Galda sāls un maizes izstrādājumi. |
Sērs | Līdz 1 g/dienā. | Tas ir daļa no olbaltumvielām, normalizē to struktūru un iekšējo apmaiņu starp ķermeņa audiem. | Dzīvnieku izcelsmes produkti: olas, gaļa un gaļas produkti, zivis, piena un raudzētie piena produkti. |
Ja organisms saņem nepietiekami mikro- un makroelementus, deficīts tiek kompensēts ar īpašiem multivitamīnu kompleksiem. Vislabāk ir izvēlēties piemērotu medikamentu kopā ar savu ārstu, pamatojoties uz īpašiem testiem. Viņi jums parādīs, kas tieši nepieciešams jūsu ķermenim. Ir arī ļoti svarīgi novērst elementu pārpilnību, jo tas var radīt daudz sarežģītākas sekas. Piemēram, palielinoties broma, selēna vai fosfora patēriņam, organisms tiek saindēts un tiek traucēta tā normāla darbība.
Būtisku makro un mikroelementu esamība tika atklāta salīdzinoši nesen, taču ieguvumus mūsu ķermenim ir grūti pārvērtēt. Makro un mikroelementi ir iesaistīti svarīgos funkcionēšanas procesos un nodrošina pārtikas sagremojamību. Viena vai otra elementa trūkums negatīvi ietekmē kopējo organisma sistēmu darbību, tāpēc noteikti vajadzētu pievērst uzmanību maksimālai uztura daudzveidībai un šo elementu piegādei no ārpuses.
Kādi ķīmiskie elementi tiek klasificēti kā mikroelementi un kādas ir to funkcijas cilvēka organismā?
Mikroelementi - satur nelielos daudzumos (vienībās mg vai mazāk). Tie ietver:
Neapšaubāmi atzīti mikroelementi – kuru deficīts uzturā cilvēkam izraisa specifiskas vielmaiņas traucējumu izpausmes un klīniskos deficīta simptomus. Šos mikroelementus var uzskatīt par neaizvietojamiem (būtiskiem) mikroelementiem, kuru nepieciešamība vienā vai otrā pakāpē ir noteikta. Protams, tiek atpazīts dzelzs, varš, mangāns, cinks, kobalts, jods, fluors, hroms, molibdēns un selēns.
Tradicionāli atzīti mikroelementi ir tie, kuru deficīts uzturā izraisīja noteiktus traucējumus izmēģinājumu dzīvniekiem. Cilvēkiem šo mikroelementu deficīta izpausmes vēl nav konstatētas, lai gan tās nevar izslēgt. Šobrīd nepieciešamība pēc nosacīti atzītiem mikroelementiem ir provizoriski. Vanādijs, niķelis, stroncijs, silīcijs un bors ir tradicionāli atzīti.
Minerālu nozīme organismam ir ārkārtīgi dažāda. Minerālu galvenās funkcijas:
plastiskā funkcija, īpaši kaulu audu veidošanā;
ūdens-sāls metabolisma regulēšana;
osmotiskā spiediena uzturēšana šūnās un starpšūnu šķidrumos, kas nepieciešama barības vielu un vielmaiņas produktu kustībai starp tām;
aizsargfunkcijas (līdzdalība imunitātē);
ir daļa no fermentu, hormonu, vitamīnu darbības vai aktivizē to darbību un tādējādi piedalās visa veida vielmaiņas procesos;
līdzdalība hematopoēzes un asins koagulācijas procesos - tie nevar notikt bez dzelzs, vara, mangāna, kalcija un citiem minerālelementiem.
Normāla nervu, sirds un asinsvadu, gremošanas un citu sistēmu darbība nav iespējama bez minerālvielām.
Ilgstošs minerālvielu trūkums vai pārpalikums organismā izraisa dažādus vielmaiņas traucējumus un slimības.
Dzelzs ir nepieciešams normālai hematopoēzei un audu elpošanai. Tā ir daļa no eritrocītu hemoglobīna, kas piegādā orgāniem un audiem skābekli, muskuļu mioglobīnu, enzīmus, kas iesaistīti elektronu pārnešanā caur elpošanas ķēdi un redoksprocesiem.
Jods. Vesela pieauguša cilvēka organismā ir aptuveni 15-20 mg joda, no kura 80% atrodas vairogdziedzerī. Joda bioloģiskā nozīme slēpjas tā līdzdalībā vairogdziedzera hormonu - tiroksīna (T4) un trijodtironīna (T3) veidošanā, kas ir attiecīgi 65 un 59% joda.
Fluors kopā ar kalciju un fosforu piedalās kaulu un zobu veidošanā un nodrošina to cietību un izturību. Fluora trūkums ūdenī un pārtikas produktos veicina zobu kariesa attīstību un kaulu stipruma samazināšanos, savukārt pārpalikums izraisa fluorozi (kaulu bojājumus, zobu emaljas plankumus, trauslus zobus). Fluora īpaša iezīme ir tā pozitīvās ietekmes uz ķermeni šaurās augšējās un apakšējās robežas. Ja dzeramajā ūdenī fluora saturs ir mazāks par 0,5 mg/l (0,5 mg/l), var rasties zobu kariess, ja vairāk nekā 1,5-2 mg/l (pēc dažiem datiem vairāk nekā 1,2 mg/l) - fluoroze.
Cinks ir daļa no vairāk nekā 200 enzīmiem, kas iesaistīti dažādās vielmaiņas reakcijās. Tas ir nepieciešams dzimumdziedzeru, hipofīzes un virsnieru dziedzeru darbībai; ir aizkuņģa dziedzera hormona - insulīna - neatņemama sastāvdaļa. Cinks nodrošina normālu hematopoēzi un kaulu veidošanos, saglabājot organisma imūno stāvokli. Tas palīdz stabilizēt šūnu membrānas un ir antioksidantu aizsardzības faktors.
Varš. Pieauguša cilvēka organismā ir aptuveni 150 mg vara, no kuriem 15-20 mg atrodas aknās, bet pārējais citos orgānos un audos. Vara bioloģiskā loma ir saistīta ar tā līdzdalību aptuveni 25 enzīmu veidošanā. Varš ir daļa no citohroma oksidāzes, monoamīnoksidāzes, tirozināzes, superoksidismutāzes un citiem vitāli svarīgiem enzīmiem. Kā daļa no ceruloplazmīna proteīna, varš ir iesaistīts kateholamīnu, serotonīna un citu aromātisko amīnu oksidēšanā, kā arī melnā dzelzs oksidēšanā par dzelzs dzelzi, kas var saistīties ar transferīnu un tādējādi tiek transportēts uz orgāniem un audiem. Varš tiek uzskatīts par hematopoētisku elementu, kas iesaistīts hemoglobīna un sarkano asins šūnu veidošanā.
Selēns ir viens no galvenajiem organisma antioksidantu sistēmas mikroelementiem. Tā ir daļa no glutationa peroksidāzes un citiem fermentiem. Selēns un E vitamīns tiek uzskatīti par sinerģistiem. Selēns pozitīvi ietekmē imūnsistēmu, palielina izturību pret radiācijas iedarbību, kā arī ir iesaistīts vairogdziedzera un reproduktīvo orgānu darbības uzturēšanā. Selēnu īpaši raksturo darbības atkarība no devas: no vienas puses, ir identificēta tā toksicitāte un kancerogenitāte, no otras puses, tā terapeitiskā aktivitāte un pretkancerogēna iedarbība.
Chromium. Cilvēka organismā pārsvarā ir trīsvērtīgie hroma savienojumi. Sešvērtīgajiem hroma sāļiem nav fizioloģiskas nozīmes, un saskaņā ar dažiem datiem tie ir ārkārtīgi toksiski cilvēkiem. Pieaugušā organismā ir mazāk hroma nekā citos mikroelementos (6-12 mg). Ievērojama daļa hroma (līdz 2 mg) ir koncentrēta ādā, kā arī kaulos un muskuļos. Ar vecumu hroma saturs organismā, atšķirībā no citiem mikroelementiem, pakāpeniski samazinās.
Apzināta mangāna, molibdēna, kobalta un nosacīti būtisku mikroelementu, piemēram, silīcija, vanādija, stroncija, bora, niķeļa, nozīme normālai vielmaiņai un organisma dzīvībai svarīgām funkcijām. Šo mikroelementu saturs pārtikas produktos parasti ir pietiekams, lai apmierinātu organisma vajadzības. Šajā sakarā cilvēkiem (atšķirībā no dažiem dzīvniekiem, ieskaitot eksperimentālos) slimības, ko izraisa šo mikroelementu trūkums, praktiski nenotiek.
Mikroelementi ir mikromēslu aktīvā viela.
parādīt visu
Mikroelementi ir izplatīti zemes garozā koncentrācijā, kas nepārsniedz 0,1%, un dzīvās vielās tie ir sastopami 10 -3 -10 -12% daudzumā. Mikroelementu grupā ietilpst metāli, nemetāli un halogēni. To vienīgā kopīgā iezīme ir to zemais saturs dzīvos audos.
Mikroelementi aktīvi piedalās daudzos augos notiekošajos dzīvības procesos molekulārā līmenī. Ietekmējot enzīmu sistēmu vai tiešā saistībā ar augu biopolimēriem, tie stimulē vai kavē fizioloģisko procesu rašanos audos.
Lai regulētu mikroelementu saturu augsnē, veģetācijas periodā tiek veikta lapotnes barošana, sēklu un stādāmā materiāla pirmssējas apstrāde, kā arī nepieciešamo vielu ievadīšana augsnē mēslošanas līdzekļu veidā.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Mikroelementi atšķiras pēc to fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Starp tiem ir metāli (,), nemetāli (), halogēni ().
Mikroelementu klasifikācija
Ķīmiskie elementi tiek iedalīti augiem nepieciešamajos un tiem noderīgajos.
Obligāti
Uztura elementi atbilst šādām prasībām:- bez elementa nevar pabeigt auga dzīves ciklu;
- fizioloģiskās funkcijas, kas tiek veiktas, piedaloties konkrētam elementam, netiek veiktas, ja to aizstāj ar citu elementu;
- elements obligāti ir iesaistīts augu metabolismā.
Tomēr šī termina lietošanā ir vairākas konvencijas. Fakts ir tāds, ka grūtības ar tā lietošanu rodas, salīdzinot vajadzību pēc viena vai otra elementa augstāku un zemāku augu un jo īpaši dzīvnieku un cilvēku dzīvē. Piemēram, dažu sēņu nepieciešamība pēc bora nav pierādīta; nepieciešamība pēc kobalta veikt vairāku augu fizioloģiskās funkcijas ir pretrunīga. Nenoliedzami nepieciešamie elementi ir hlors un niķelis.
Noderīga
- tie ir uztura elementi, kas spēj stimulēt augu augšanu un attīstību, taču tie pilnībā neatbilst trim iepriekš minētajām prasībām. Šajā grupā ietilpst arī tie elementi, kas nepieciešami tikai noteiktos apstākļos un tikai noteiktiem augu veidiem. Pašlaik selēns, silīcijs, alumīnijs un citi tiek uzskatīti par labvēlīgiem augiem.Pašlaik augiem par vitāli svarīgiem tiek uzskatīti tikai aptuveni desmit mikroelementi, bet šauram sugu lokam nepieciešami vēl vairāki. Par pārējiem elementiem zināms, ka tiem var būt stimulējoša iedarbība uz augiem, taču to funkcijas nav noteiktas.
Dažas mikroelementu fizikālās un ķīmiskās īpašības, saskaņā ar datiem: |
|||||||
Mikroelements |
Atomu skaits |
Atomu masa |
Fiziskais stāvoklis normālos apstākļos |
||||
10,81 |
nemetāla |
3700 |
2075 |
melnais pulveris |
|||
50,94 |
metāls |
3400 |
1900 |
sudraba metāls |
|||
126,90 |
halogēns |
113,6 |
185,5 |
melni un purpursarkani kristāli |
|||
54,94 |
metāls |
2095 |
1244 |
sudraba balts metāls |
|||
59,93 |
VIII |
metāls |
2960 |
1494 |
ciets, kaļams, spīdīgs metāls |
||
63,54 |
metāls |
2600 |
1083 |
sarkans metāls, salūzis rozā |
|||
65,39 |
metāls |
419,5 |
zilgani sudraba metāls |
||||
95,94 |
metāls |
4800 |
2620 |
gaiši pelēks metāls |
Mikroelementi nelielos daudzumos ir atrodami gandrīz visur: iežos, augsnē, augos un, dabiski, arī cilvēku un dzīvnieku organismā.
velēna -
podzolīts
1,5-6 ,6
0,08-0,38
0,1-47,9
0,05-5,0
20-67
0,12-20,0
40-7200
50,0-150
1,0-4,0
0,04-0 ,97
0,45-14,0
0,12-3,0
10-62
n.d.
0,5-4,4
n.d.
Černoze
4-12
0,38-1,58
7-18
4,5-10,0
24-90
0,10-0,25
200-5600
1,0-75
0,7-8,6
0,02-0,33
2,6-13,0
1,10-2,2
37-125
n.d.
2,0-9,8
n.d.
Serozem
8,8-160,3
0,23-0,62
5-20
2,5-10,0
26-63
0,09-1,12
310-3800
1,5-125
0,7-2,0
0,03-0,15
n.d.
0,9-1,5
50-87
n.d.
1,3-38
n.d.
kastanis
100-200
0,30-0,90
0,6-20
8,0-14,0
0,06-0,14
600-1270
1,5-75
0,2-2,0
0,09-0,62
0,1-6,0
n.d.
2,0-9,8
n.d.
Buraja
40,5
0,38-1,95
14-44,5
6,0-12,0
32,5-54,0
0,03-0,20
390-580
1,5-75
0,4-2,8
0,06-0,12
2,3-3,8
0,57-2,25
n.d.
0,3-5,3
n.d.
Loma augā
Bioķīmiskās funkcijas
Mikroelementu loma augiem ir daudzšķautņaina. Tie paredzēti, lai uzlabotu vielmaiņu, likvidētu funkcionālos traucējumus, veicinātu normālu fizioloģisko un bioķīmisko procesu norisi, ietekmētu fotosintēzes un elpošanas procesus. Mikroelementu ietekmē palielinās augu izturība pret baktēriju un sēnīšu slimībām, nelabvēlīgiem vides faktoriem (sausums, paaugstināta vai pazemināta temperatūra, intensīva ziemošana u.c.).
Ir konstatēts, ka mikroelementi ir daļa no liela skaita fermentu, kuriem ir svarīga loma augu dzīvē. Visas organisko vielu sintēzes, sadalīšanās un metabolisma bioķīmiskās reakcijas notiek tikai ar fermentu piedalīšanos.
,
kā daļa no mikromēsliem tie palielina peroksidāzes un polifenoloksidāzes enzīmu aktivitāti gan dīgļlapās, gan zirņu saknēs, bet nemaina to aktivitāti stādos. Tajā pašā laikā gan zirņos, gan kukurūzā peroksidāzes oksidatīvā sistēma dominē pār polifenoloksidāzes sistēmu.Loma augā un dažu būtisku mikroelementu galvenās funkcijas saskaņā ar: |
||
Mikroelements |
Kādas sastāvdaļas tas ietver? |
Procesi, kuros tā piedalās |
Fosfoglukonāti |
Ogļhidrātu vielmaiņa un transportēšana, flavonoīdu sintēze, nukleīnskābju sintēze, Fosfātu izmantošana, polifenolu veidošanās. |
|
Koenzīma kobamīds |
Simbiotiska slāpekļa fiksācija (iespējams, augos, kas nav mezgliņi), redoksreakciju stimulēšana hlorofila un olbaltumvielu sintēzes laikā. |
|
Dažādi oksidētāji, plastocianīni, cenoplazmīns. |
Oksidācija, fotosintēze, olbaltumvielu un ogļhidrātu metabolisms, Iespējams, iesaistīts simbiotiskā slāpekļa fiksācijā un redoksreakcijās. |
|
Tirozīns un tā atvasinājumi segsēkļos un aļģes |
||
Daudzas enzīmu sistēmas |
Skābekļa fotoproducēšana hloroplastos un netieša līdzdalība NO 3 samazināšanā - |
|
Nitrātu reduktāze, nitrogenāze, oksidāzes un molibdenoferridoksīns |
Slāpekļa fiksācija, NO 3 samazināšana - Redoksreakcijas |
|
Porfīni, hemoproteīni |
Lipīdu metabolisms, fotosintēze zaļajās aļģēs un iespējamā dalība N2 fiksācijā |
|
Anhidrāzes, dehidrogenāzes, proteināzes un peptidāzes |
Ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolisms |
Mikroelementu trūkums (deficīts) augos
Ja kāds mikroelements no vidus uzņemts nepietiekamā daudzumā būtiskas uzturvielas auga augšana novirzās no normas vai apstājas pavisam, un tiek traucēta auga turpmākā attīstība, īpaši tā vielmaiņas cikli.
Ar mikroelementu trūkumu daudzu enzīmu aktivitāte strauji samazinās. Piemēram, ir konstatēts, ka ar vara trūkumu krasi samazinās varu saturošu enzīmu, proti, polifenola oksidāzes un askorbāta oksidāzes, aktivitāte.
Nepietiekamības (deficīta) simptomus ir grūti reducēt līdz vienam saucējam, bet tomēr tie ir raksturīgi konkrētiem mikroelementiem. Visbiežāk tiek novērota hloroze.
Vizuālie simptomi ir ļoti svarīgi deficīta diagnosticēšanai, taču vielmaiņas procesu traucējumi un līdz ar to biomasas ražošanas zudums var rasties pirms deficīta simptomu pamanīšanas. Lai uzlabotu mikroelementu deficīta diagnostikas metodes, vairāki autori piedāvā bioķīmiskos rādītājus. Diemžēl šīs metodes plašā izmantošana ir ierobežota, jo fermentatīvā aktivitāte ir ļoti mainīga un ir grūti noteikt šo rādītāju.
Visplašāk izmantotie testi ir augsnes un augu analīze. Bet pat šajā gadījumā nekustīgas mikroelementu formas, kas atrodas auga vecās daļās, var izkropļot datus. Tomēr augu audu analīze ir veiksmīgi izmantota, lai noteiktu mikroelementu trūkumus, salīdzinot ar šo savienojumu saturu tajos pašos viena vecuma normālu augu audos un tajos pašos orgānos.
Novēršot mikroelementu deficītu ar mēslošanas līdzekļu palīdzību, jāņem vērā, ka šāda procedūra ir efektīva tikai tad, ja elementa saturs augsnē vai tā pieejamība ir pietiekami zema.
Jebkurā gadījumā mikroelementu deficīta veidošanās augos ir vairāku faktoru sarežģītas mijiedarbības rezultāts. Neskaitāmi novērojumi ir pierādījuši, ka augsņu īpašības un ģenēze ir galvenie iemesli, kas izraisa mikroelementu deficītu augā. Raksturīgi, ka mikroelementu trūkums ir saistīts ar ļoti skābām (viegli smilšainām) un sārmainām (kaļķainām) augsnēm ar nelabvēlīgu ūdens režīmu, kā arī fosfātu, slāpekļa, kalcija, dzelzs un mangāna oksīdu pārpalikumu.
Mikroelementu deficīta simptomi lauksaimniecības kultūru uzturs saskaņā ar: |
||
Elements |
Simptomi |
Jutīgs pretkultūra |
jauno lapu hloroze un brūnināšana, Mirušie apikālie pumpuri, Ziedu attīstības traucējumi, Bojājumi augu serdei un saknēm, Animācija šūnu dalīšanās laikā |
kāposti un radniecīgās sugas, Selerijas, vīnogas, Augļu koki (bumbieri un ābeles) |
|
melanisms, Baltas krokainas topi, Samazinot panicles veidošanos, Lignifikācijas pārkāpums |
Graudaugi (auzas), saulespuķe, |
|
Hlorozes plankumi, Jaunu lapu nekroze, Vājināts turgors |
Graudaugi (auzas), Augļu koki (āboli, ķirši, citrusaugļi) |
|
Lapas plātnes malas hloroze, Ziedkāpostu asinsreces traucējumi Ugunīgas malas un deformētas lapas, Embrionālo audu iznīcināšana. |
Kāposti, radniecīgas sugas, |
|
Interveinālā hloroze (viendīgļaudzēm), Izaugsmes apturēšana Rozetes lapas uz kokiem Violeti sarkani punktiņi uz lapām |
Graudaugi (kukurūza), vīnogas, Augļu koki (citrusaugļi). |
Mikroelementu pārpalikums augos
Vielmaiņas traucējumus augos izraisa ne tikai barības vielu trūkums, bet arī pārpalikums. Augi ir izturīgāki pret palielinātu, nevis pazeminātu mikroelementu koncentrāciju.
Galvenās reakcijas, kas saistītas ar mikroelementu toksisko iedarbību:
- izmaiņas šūnu membrānas caurlaidībā;
- tiolu grupu reakcijas ar katjoniem;
- konkurence ar svarīgajiem metabolītiem;
- augsta afinitāte pret fosfātu grupām un aktīvajiem centriem ADP un ATP;
- pozīciju uztveršana molekulās, kuras aizņem dzīvībai svarīgas grupas, piemēram, fosfāti un nitrāti.
Elementu toksiskās koncentrācijas ietekmes uz augu novērtējums ir diezgan sarežģīts, jo tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Svarīgākās ir proporcijas, kādās augsnes šķīdumā atrodas joni un to savienojumi.
Piemēram, arsenāta un selenāta toksicitāte ievērojami samazinās ar sulfātu un fosfātu pārpalikumu. Organometāliskie savienojumi var būt toksiskāki nekā tā paša elementa katjoni. Elementu skābekļa anjoni parasti ir toksiskāki nekā to vienkāršie katjoni.
Vistoksiskākie augstākajiem augiem ir: niķelis, svins, .
Redzamie toksicitātes simptomi atšķiras atkarībā no augu sugas, taču ir arī vispārīgi, nespecifiski fitotoksicitātes simptomi: hlorotiski un brūni plankumi uz lapu plāksnēm un to malām, kā arī brūnas, panīkušas koraļļveida konfigurācijas saknes.
Mikroelementu toksicitātes simptomi parastajās lauksaimniecības kultūrās saskaņā ar: |
||||
Elements |
Simptomi |
Jutīgas kultūras |
||
Lapu malu un galu hloroze, Brūni plankumi uz lapām Augšanas punktu puve, Vecu lapu krokošanās un mirstināšana |
Kartupeļi, Tomāti, saulespuķe, |
|||
Baltas lapu malas un gali, Neglīti sakņu galiņi |
Kartupeļi, Tomāti, saulespuķe, |
|||
Tumši zaļas lapas Saknes ir biezas, īsas vai līdzīgas dzeloņstieplēm, Dzinumu veidošanās kavēšana |
Citrusaugļu stādi, Gladiolas |
|||
Hloroze un nekrotiski bojājumi uz vecām lapām, brūngani melni vai sarkani nekrotiski plankumi, Mangāna oksīda daļiņu uzkrāšanās epidermas šūnās, Žāvēti lapu gali Panīkušas saknes |
Kartupeļi, |
|||
Lapu dzeltēšana vai brūnināšana, Sakņu augšanas kavēšana Griežuma kavēšana |
lapu galu hloroze un nekroze, Jaunu lapu interveinālā hloroze, Aizturēta auga augšana kopumā, Saknes ir bojātas un izskatās kā dzeloņstieples. |
Mikroelementu saturs dažādos savienojumos
Mikromēsli ir mēslošanas līdzekļi, kuros aktīvā viela ir viens (vai vairāki) mikroelementi. Tos var uzrādīt gan minerālu formu, gan organisko minerālu savienojumu veidā. Mikromēslojumus klasificē pēc galvenā tajos esošā elementa (mangāna, cinka, vara saturoša utt.).
Mikroelementus var iekļaut arī makromēslošanas līdzekļos piemaisījumu veidā. Noteikts daudzums mikroelementu tiek pievienots augsnei un kā daļa no organiskā mēslojuma. Praksē kā mikromēslojumu bieži izmanto dažādu nozaru atkritumus, kas bagātināti ar mikroelementiem.
Mikromēslu un mikroelementus saturošu mēslošanas līdzekļu lietošanas metodes
Mikromēslojumu izmanto augsnes apstrādei, lapotņu barošanai un sēklu apstrādei pirms stādīšanas. Mikromēslu devas ir nelielas. Tas prasa augstu dozēšanas precizitāti un lietošanas viendabīgumu.
Uzklāšana augsnē
izmanto, lai radikāli palielinātu mikroelementu saturu augsnē visā veģetācijas periodā. Izmantojot šo metodi, var novērot negatīvas sekas:- slikti šķīstošu mikroelementu formu veidošanās,
- mikroelementu izskalošanās ārpus sakņu slāņa.
Nav ieteicams augsnē lietot dārgus mikromēslu veidus, īpaši rudenī. Šajā gadījumā labāk izmantot dažādus ar mikroelementiem modificētus makromēslojumus, grūti sasniedzamus rūpniecības atkritumus un ilgstošas darbības mēslojumu.
Sēklu apstrāde pirms sēšanas
- visizplatītākais mikromēslu izmantošanas veids. Šī metode ir tehnoloģiski progresīva un ļauj apvienot sēklu apstrādi ar sēšanu. Tieši šis apstrādes veids palīdz optimizēt auga uzturu ar mikroelementiem agrīnākajās attīstības stadijās. Bieži sēklu apstrāde ar mikroelementiem tiek apvienota ar plēvi veidojošu vielu, augšanas regulatoru un dezinfekcijas līdzekļu lietošanu. Šo procesu sauc par sēklu inkrustāciju.Lapu barošana
Ieteicams veikt, ja tiek tieši konstatēts mikroelementu trūkums. Šī metode ļauj pielāgot augu uzturu ar mikroelementiem, izvairoties no negatīvām sekām, ko rada mikromēslu ievadīšana augsnē.Primārie resursi, kas nodrošina cilvēka ķermeni ar enerģiju, ir dzīvnieku un augu pārtika un dzeramais ūdens. Visi no tiem satur noderīgas vielas, kas sniedz noteiktus bioloģiskus ieguvumus. Vitamīni un to kompleksi nepieciešami dzīvu audu veidošanai un fizioloģisko un bioķīmisko funkciju veikšanai, visu sistēmu darbības regulēšanai – hormonālo, nervu, asinsrites u.c.
Kas attiecas uz mikro un makro elementiem
Makroelementi ir ķīmiskas vielas vai to kombinācijas, kas cilvēka organismā tiek iekļautas diezgan lielās devās (no vairākiem gramiem līdz simtiem gramu). Daudzi cilvēki jautā, kas tiek uzskatīts par makroelementiem. Tie ir K, Na, P, Ca, Mg, Fe, S, Cl. Taču piedāvātais makroelementu saraksts nav pilnīgs. Šādi elementi atrodas galveno audu struktūrā - muskuļos, skeletā, asinīs utt.
Mikroelementi ir ķīmiskas vielas, kas cilvēka organismā ir iekļautas nelielos daudzumos (zem 1000 procentiem). Tie ietver: I, Zn, F, Cr, Mn, Se, Ni, Br, B, Li utt.
Mikroelementi pārtikā
Barojošs, daudzveidīgs uzturs nodrošina visu svarīgo vielu iekļūšanu organismā optimālā daudzumā. Tas tiek uzskatīts par galveno cilvēka veselības kritēriju. Tabulā norādīts uzturvielu saturs produktos.
Ar pilnvērtīgu uzturu visas dienas garumā ieteicams lietot aptuveni 50 veidu pārtikas produktus (tai skaitā sāli, ūdeni, garšvielas u.c.). Šāda diēta ļauj iegūt nepieciešamo elementu komplektu un vienlaikus uzturēt veselīgu kuņģa-zarnu traktu un ilgstoši atjaunot vai saglabāt veselību.
Ir vērts saprast, ka šādi elementi organismā netiek sintezēti, tie tiek piegādāti tikai ar pārtiku, gaisu un ūdeni.
Mikroelementi cilvēka organismā
Katras dzīvas radības dzīvi un attīstību raksturo minerālvielu vielmaiņa. Ķīmiskās vielas ir tieši iesaistītas ūdens-sāls un skābju-bāzes līdzsvarā. Sāls līmeņa noturība un tā kontrole ir ārkārtīgi nozīmīgs process, kas uztur ķermeņa iekšējās vides sastāva līdzsvaru.
Katru sekundi cilvēka organismā notiek daudzas ķīmiskas pārvērtības - kolosāls daudzums visdažādāko vielu molekulu, no kurām uzbūvēts organisms, sadalās, un tajā pašā laikā no elementārākām vielām veidojas jaunas molekulas.
Ķīmiskās reakcijas, kas mūsu organismā notiek visu laiku, nodrošina dažādi fermenti. Lielākā daļa šo elementu ir patiešām nepieciešami, jo to trūkums vai trūkums samazina to enzīmu aktivitāti, kuru struktūrā šie elementi ir iekļauti.
Vēlos atzīmēt, ka dabā minerāli ir atrodami augsnē, no kurienes tie iekļūst augu saknēs, uzkavējas dārzeņos un augļos un iziet caur barības ķēdi dzīvnieku ķermenī. Tā kā dzīvai radībai nav spēju pašai saražot nekādus minerālus, tai tās jāsaņem ar pārtiku.
Taču vides situācijas dēļ mūsu zeme ir noplicinājusies un tajā vairs nav vajadzīgā veģetācijai svarīgu vielu daudzuma. Līdz ar to mūsu produkti nav tik apveltīti ar mums labvēlīgām vielām, kā mēs vēlētos.
Tāpēc par īpaši svarīgu resursu šādu elementu papildināšanai un līdzsvarošanai tiek uzskatīta to apgāde ar uztura bagātinātājiem, kurus var viegli atrast jebkurā aptiekā.
Dzīvo organismu šūnas pēc to ķīmiskā sastāva būtiski atšķiras no apkārtējās nedzīvās vides gan pēc ķīmisko savienojumu struktūras, gan ķīmisko elementu kopas un satura. Kopumā dzīvos organismos ir (līdz šim atklāti) aptuveni 90 ķīmiskie elementi, kurus atkarībā no to satura iedala 3 galvenajās grupās: makroelementi , mikroelementi Un ultramikroelementi .
Makroelementi.
Makroelementi dzīvajos organismos ir sastopami ievērojamā daudzumā, sākot no simtdaļām līdz desmitiem procentu. Ja kādas ķīmiskās vielas saturs organismā pārsniedz 0,005% no ķermeņa masas, šāda viela tiek klasificēta kā makroelements. Tie ir daļa no galvenajiem audiem: asinīm, kauliem un muskuļiem. Tajos ietilpst, piemēram, šādi ķīmiskie elementi: ūdeņradis, skābeklis, ogleklis, slāpeklis, fosfors, sērs, nātrijs, kalcijs, kālijs, hlors. Makroelementi kopumā veido aptuveni 99% no dzīvo šūnu masas, un lielākā daļa (98%) ir ūdeņradis, skābeklis, ogleklis un slāpeklis.
Zemāk esošajā tabulā parādīti galvenie makroelementi organismā:
Visiem četriem dzīvo organismu visbiežāk sastopamajiem elementiem (ūdeņradis, skābeklis, ogleklis, slāpeklis, kā minēts iepriekš) ir raksturīgs viens kopīgs īpašums. Šiem elementiem ārējā orbītā trūkst viena vai vairāku elektronu, lai veidotu stabilas elektroniskās saites. Tādējādi ūdeņraža atomam ārējā orbītā trūkst viena elektrona, lai izveidotu stabilu elektronisko saiti; skābekļa, slāpekļa un oglekļa atomiem ir nepieciešami attiecīgi divi, trīs un četri elektroni. Šajā sakarā šie ķīmiskie elementi viegli veido kovalentās saites, pateicoties elektronu savienošanai pārī, un var viegli mijiedarboties viens ar otru, aizpildot to ārējos elektronu apvalkus. Turklāt skābeklis, ogleklis un slāpeklis var veidot ne tikai vienotas, bet arī dubultās saites. Rezultātā ievērojami palielinās ķīmisko savienojumu skaits, kas var veidoties no šiem elementiem.
Turklāt ogleklis, ūdeņradis un skābeklis ir vieglākie elementi, kas var veidot kovalentās saites. Tāpēc tie izrādījās vispiemērotākie savienojumu veidošanai, kas veido dzīvo vielu. Atsevišķi jāatzīmē vēl viena svarīga oglekļa atomu īpašība - spēja veidot kovalentās saites ar četriem citiem oglekļa atomiem vienlaikus. Pateicoties šai spējai, karkasi tiek veidoti no milzīga skaita dažādu organisko molekulu.
Mikroelementi.
Lai gan saturs mikroelementi
nepārsniedz 0,005% katram atsevišķam elementam, un kopumā tie veido tikai aptuveni 1% no šūnu masas; mikroelementi ir nepieciešami organismu dzīvībai. To trūkuma vai nepietiekama satura gadījumā var rasties dažādas slimības. Daudzi mikroelementi ir daļa no enzīmu neolbaltumvielu grupām un ir nepieciešami to katalītiskajai funkcijai.
Piemēram, dzelzs ir hēma sastāvdaļa, kas ir daļa no citohromiem, kas ir elektronu transportēšanas ķēdes sastāvdaļas, un hemoglobīns, proteīns, kas transportē skābekli no plaušām uz audiem. Dzelzs trūkums cilvēka organismā izraisa anēmijas attīstību. Un joda trūkums, kas ir daļa no vairogdziedzera hormona - tiroksīna, izraisa slimības, kas saistītas ar šī hormona deficītu, piemēram, endēmisku goitu vai kretinismu.
Mikroelementu piemēri ir parādīti tabulā:
Ultramikroelementi.
Uz grupu ultramikroelementi ietver elementus, kuru saturs organismā ir ārkārtīgi zems (mazāk par 10-12%). Tajos ietilpst broms, zelts, selēns, sudrabs, vanādijs un daudzi citi elementi. Lielākā daļa no tiem ir nepieciešami arī dzīvo organismu normālai darbībai. Piemēram, selēna trūkums var izraisīt vēzi, un bora trūkums ir dažu augu slimību cēlonis. Daudzi šīs grupas elementi, kā arī mikroelementi ir daļa no fermentiem.