Незамени́мые пищевы́е вещества́ (эссенциа́льные пищевы́е вещества́) — вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности человека или животного, но не синтезируемые его организмом или синтезируемые в недостаточном количестве. Получить незаменимые вещества (например, ниацин) человек или животное может только с пищейHausman, P, 1987, The Right Dose. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4..
Необходимые для человека вещества и факторы, которые обычно не считают пищевыми Кислород, Вода, Солнечный свет (для синтеза витамина D)Человек. Большая советская энциклопедияPauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc. ISBN 0-380-70289-4..
Перечень незаменимых пищевых веществ Незаменимые пищевые вещества различны для разных видов живых организмов. Например, большинство видов млекопитающих способно синтезировать в организме аскорбиновую кислоту, полностью покрывая потребности метаболизма в ней без внешних дополнительных источников. Следовательно, она не считается незаменимой для этих животных. Но она является незаменимым элементом в пище людей, которые нуждаются во внешних источниках аскорбиновой кислоты (в контексте питания известной как витамин C).
Потребности организма человека колеблются широко. Так, человек массой 70 кг содержит 1,0 кг кальция, но только 3 мг кобальтаСкальный А., Рудаков И. Биоэлементы в медицине.2004,Изд. МИР, ОНИКС. Многие незаменимые пищевые вещества при приёме в чрезмерных количествах токсичны, что приводит к возникновению патологического состояния (например, гипервитаминоза). Другие же можно потреблять без видимого вреда в количествах, намного больших, чем в типичном суточном рационе. Дважды Нобелевский лауреат Лайнус Полинг о витамине B3 (известном также как ниацин и ниацинамид) как-то сказал: «Меня ошеломила его очень низкая токсичность при том, что он оказывает такое значительное физиологическое влияние. Ежедневный приём крошечной малости, 5 мг, достаточен для того, чтобы сохранить жизнь умирающему от пеллагры, но у него нет токсичности в количествах в десятки тысяч раз больших, которые [иногда] можно принять без вреда»Pauling, L. (1986). How to Live Longer and Feel Better. New York NY 10019: Avon Books Inc.. ISBN 0-380-70289-4. Page 24..
К незаменимым пищевым веществам для человека относят следующие четыре категории:
Незаменимые жирные кислоты α-линоленовая кислота (омега-3 жирная кислота с кратчайшей цепочкой), линолевая кислота (омега-6 жирная кислота с кратчайшей цепочкой).
Незаменимые аминокислоты для взрослых людей изолейцин, лизин, лейцин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, гистидин.
Незаменимые аминокислоты для детей, не для взрослых аргинин.
Витамины холин (витамин B4), фолат (фолиевая кислота, витамин B9, витамин M), ниацин (витамин B3, витамин PP), пантотеновая кислота (витамин B5), рибофлавин (витамин B2, витамин G), тиамин (витамин B1), витамин A (ретинол), витамин B6 (пиридоксин, пиридоксамин или пиридоксаль), витамин B12 (кобаламин), витамин C (аскорбиновая кислота), витамин D (эргокальциферол или холекальциферол), витамин E (токоферол), витамин K (нафтохиноны).
Незаменимые минеральные соли Минеральные соли в составе пищи — это химические элементы, которые должны содержаться в пище живых организмов помимо четырёх основных химических элементов: углерода, водорода, азота и кислорода, присутствующих в обычных органических молекулахБиогенные элементы. Большая советская энциклопедия. Термин «минеральные соли» подчёркивает именно ионное состояние этих элементов, а не нахождение их в форме химических соединений или природных ископаемых минераловЭлементы химические. Большая советская энциклопедия. (нет в источнике)
Важность получения «минеральных солей» с пищей вызвана тем фактом, что эти элементы входят в состав ферментов и других необходимых организму веществ — участников биохимических реакцийLippard, Stephen J.; Jeremy M. Berg (1994). Principles of Bioinorganic Chemistry. Mill Valley, CA: University Science Books. pp. 411. ISBN 0-935702-72-5.. Следовательно, для сохранения оптимального здоровья требуются соответствующие уровни потребления определённых химических элементов.
По мнению специалистов по питанию, эти требования удовлетворяются просто обычным сбалансированным суточным рационом. Иногда рекомендуется потребление минеральных солей в составе определённых продуктов, богатых требуемыми элементами, в других случаях минеральные соли поступают в организм в виде добавок к пище — наиболее часто это йод в йодированной солиR. Bruce Martin «Metal Ion Toxicity» in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Robert H. Crabtree (Ed), John Wiley & Sons, 2006. DOI: 10.1002/0470862106.ia136.
Точное количество незаменимых солей неизвестно. Некоторые авторы утверждают, что для поддержания биохимических процессов человека требуется шестнадцать элементов, играющих структурные и функциональные роли в организмеNelson, David L.; Michael M. Cox (2000-02-15). Lehninger Principles of Biochemistry, Third Edition (3 Har/Com ed.). W. H. Freeman. pp. 1200. ISBN 1-57259-931-6.. Иногда делают различие между этой категорией и более общим понятием микроэлементов в составе пищи. Большинство незаменимых минеральных солей имеет относительно низкий атомный вес. Следующие химические элементы играют доказанные важные роли в биологических процессах: H HeLiBe B C N O F NeNaMg AlSiP S ClArK CaSc TiV CrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrY ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI XeCsBaLa* HfTaW ReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAc** RfDbSgBhHsMtDsRg * CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu **ThPaU NpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr Четыре основных биогенных элементаКоличественно определяемые элементыНезаменимые элементы в микроконцентрацииПрисутствующие элементы с неидентифицированной биологической функцией у человека
Элемент РСД-рекомендуемая суточная доза/АП-адекватный приём Количественное содержание Категория Недостаточность Избыточность Калий (K) 4700 мг Количественное содержание является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с натрием. Источники в рационе включают бобовые, картофель, томаты и бананы. гипокалиемия гиперкалиемия Хлориды (Cl−) 2300 мг Количественное содержание требуются для выработки соляной кислоты в желудке и при функционировании клеточного насоса. Столовая соль — основной источник в рационе. гипохлоремия гиперхлоремия Натрий (Na) 1500 мг Количественное содержание является системным электролитом, незаменим при регулировании АТФ с калием. Источники рациона столовая соль (натрия хлорид, основной источник), морские водоросли, молоко, шпинат. гипонатриемия гипернатриемия Кальций (Ca) 1000 мг Количественное содержание требуется для мышц, здоровья сердца и пищеварительной системы, необходимый элемент костей, поддерживает синтез и функцию клеток крови. Источники кальция в рационе включают молочные продукты, консервированную рыбу с костями (лосось, сардины), зелёные листовые овощи, орехи и семена. гипокальцемия гиперкальцемия Фосфор (P)Hausman P, 1987, The Right Dose. р. 470. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9 700 мг Количественное содержание компонент костей (апатит), выработки энергии и многих других функций.Corbridge, D. E. C. (1995-02-01). Phosphorus: An Outline of Its Chemistry, Biochemistry, and Technology (5th ed.). Amsterdam: Elsevier Science Pub Co. pp. 1220. ISBN 0-444-89307-5. В биологическом контексте обычно в виде фосфата.Linus Pauling Institute at Oregon State University". . Retrieved 2008-11-29. гипофосфатемия гиперфосфатемия Магний (Mg) 420 мг Количественное содержание требуется для реакций с АТФ и для костей. Источники в рационе включают орехи, соевые бобы и какао. недостаточность магния гипермагнеземия Цинк (Zn)Hausman P, 1987, The Right Dose. р. 395. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9 11 мг Следы требуется для нескольких ферментов, таких как карбоксипептидаза, алкогольная дегидрогеназа печени, углеродная ангидраза. недостаточность цинка отравление цинком Железо (Fe) 8 мг Следы требуется для многих белков и ферментов, особенно гемоглобина. Источники в рационе включают красное мясо, зелёные листовые овощи, рыбу (тунец, лосось), сухофрукты, бобы, виноград, цельные и обогащённые зёрна. анемия нарушение обмена железа Марганец (Mn)Hausman, P, 1987, The Right Dose. р.469. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9 2,3 мг Следы является кофактором при функционировании ферментов. недостаточность марганца отравление марганцем Медь (Cu)Hausman, P, 1987, The Right Dose. р.467. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9 900 мкг Следы требуемый компонент многих окислительно-восстановительных реакций, включая цитохром C оксидазу. недостаточность меди отравление медью Йод (I) 150 мкг Следы требуется для биосинтеза тироксина. недостаточность йода отравление йодом Селен (Se)Hausman P, 1987, The Right Dose. р.432. Rodale Press, Emaus, Pennsylvania. ISBN 0-87857-678-9 55 мкг Следы кофактор, существенный для активности антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза. недостаточность селена селеноз Молибден (Mo) 45 мкг Следы оксидазы: ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и сульфитоксидазаSardesai VM (December 1993). «Molybdenum: an essential trace element». Nutr Clin Pract 8 (6): 277-81. doi:10.1177/0115426593008006277. PMID 8302261. недостаточность молибденаизбыток молибдена (передозировка молибдена)
Другие химические элементы с предполагаемой или известной ролью в здоровье человека В разное время в отношении многих элементов предполагали роль в сохранении здоровья человека, заявлялось также и об их необходимости. Ни для одного из этих элементов не идентифицирован специфический белок или комплекс, и обычно такие притязания не подтверждались. Явным и точным доказательством биологического эффекта служит характеристика биомолекулы, содержащей этот микроэлемент, с идентифицируемой и проверяемой метаболической функциейМикроэлементы. Большая советская энциклопедия. Для элементов, присутствующих в следовых количествах, выделение и изучение таких молекул сопряжено с огромными трудностями в связи с их низкой концентрацией. С другой стороны, недостаточность этих микроэлементов трудно воспроизвести, так как они постоянно присутствуют в окружающей среде и организме, что вызывает сложности с доказательством биологического эффекта их отсутствия.
Сера (S) выступает во многих роляхNelson, D. L.; Cox, M. M. «Lehninger, Principles of Biochemistry» 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.. Требуются относительно высокие количества её, но рекомендуемой суточной потребности нет,NSC 101 Chapter 8 Content". http://www.nutrition.arizona.edu/nsc101/chap08/ch08.htm . Retrieved 2008-12-02. поскольку сера входит в состав аминокислот и, следовательно, её количество будет адекватным в любом рационе, содержащем достаточное количество белка. Кобальт (Co) (как часть витамина B12). Для синтеза витамина B12 требуется кобальт, но по причине того, что в человеческом организме этот витамин не синтезируется (его производят бактерии), обычно рассматривается недостаточность витамина B12, а не собственно недостаточность кобальта.