Минеральные вещества (в питании) — это обязательные составные части пищи, необходимые для жизнедеятельности человека и животных. Полное исключение минеральных веществ из корма в эксперименте приводит к гибели животных, а частичное ограничение вызывает ряд серьезных нарушений и расстройств.
Минеральные вещества содержатся в протоплазме клеток и межклеточной жидкости, создавая необходимое осмотическое давление (см.) и необходимую концентрацию водородных ионов; являются составной частью сложных органических соединений, жизненно важных для организма (например, железо входит в состав гемоглобина, йод обнаруживается в секрете щитовидной железы, цинк — в секрете поджелудочной и половых желез). Минеральные вещества играют важную роль в обмене веществ (см. Минеральный обмен). Они участвуют в синтезе пищеварительных ферментов и обеспечивают нормальное течение процессов пищеварения. Минеральные вещества участвуют в пластических процессах, особенно в построении вещества костей скелета, где фосфор и кальций являются основными структурными компонентами. В формировании вещества зубов важную роль играет фтор, который придает им особую прочность. Исключительно важна роль минеральных веществ в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Преобладание в питании кислотных или щелочных минеральных веществ может оказывать влияние на сдвиги кислотно-щелочного равновесия. Источниками кислотных минеральных веществ являются пищевые продукты, содержащие в значительном количестве серу, фосфор, хлор. Такими продуктами являются мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа. Источниками щелочных минеральных веществ являются молоко, овощи, фрукты, богатые кальцием, магнием, натрием, калием. В зависимости от количеств, в которых минеральные вещества содержатся в организме, их делят на макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементами являются кальций, фосфор, калий, магний, натрий, хлор, железо и др. К микроэлементам, содержащимся в тканях в количестве менее 0,01%, относятся медь, цинк, кобальт, марганец, йод, фтор и др.
Потребность организма в минеральных веществах удовлетворяется пищей и частично водой.
Кальций составляет минеральную основу костной ткани и зубов. Содержание кальция в костях достигает 99% общего его количества в организме. Усвоение кальция зависит от содержания в пище других солей, особенно фосфатов и магния, а также витаминов группы D. В питании наиболее благоприятное соотношение кальция к фосфору 1 : 1,5—2 и кальция к магнию 1 : 0,75. Потребление с пищей большого количества жира снижает усвоение кальция. Инозитфосфорная кислота, содержащаяся в значительном количестве в хлебе и крупах, и щавелевая кислота, содержащаяся в щавеле и шпинате, образуют с кальцием нерастворимые соединения, в связи с чем кальций этих продуктов не усваивается. Хорошим источником легкоусвояемого кальция является молоко, содержащее 120 мг кальция на 100 г продукта (120 мг%), и молочные продукты: творог — 140 мг%, сыр — 700—1000 мг%. 3 стакана молока или 100 г сыра удовлетворяют суточную потребность взрослого человека в кальции. Неплохим источником кальция являются овощи и картофель. В частности, капуста содержит 48 мг% кальция, картофель — 10 мг% кальция. Суточная потребность в кальции 800—1000 мг. Повышенная потребность в кальции (до 1,5—2 г в сутки) существует у детей и подростков, беременных и кормящих женщин.
Фосфор участвует в обмене углеводов, жиров и белков. Основными источниками фосфора являются животные продукты — сыр до 600 мг%, желток яйца до 470 мг%, мясо и рыба 120—140 мг%, молоко 95 мг%. Высоким содержанием фосфора отличаются бобовые (в фасоли до 504 мг%) и злаковые —200—300 мг%, однако усвояемость фосфора из этих продуктов низка в связи с наличием в злаковых фитина. Потребность в фосфоре — 1,5—2 г в сутки.
С обменом фосфора и кальция тесно связан обмен магния. Недостаток в пище солей магния может нарушить нормальную деятельность нервной и мышечной систем, а также повысить содержание кальция в стенках артерий. Магний обладает антиспастическими и сосудорасширяющими свойствами. Смешанные рационы взрослого населения обычно содержат магний в достаточном количестве. Основными источниками магния в питании человека являются хлеб, крупа, бобовые. Потребность в магнии 500—600 мг в сутки.
Железо является составной частью пигмента крови — гемоглобина и некоторых окислительных ферментов. Недостаток железа в пище может стать причиной анемии. Источниками железа являются многие животные и растительные продукты. Особенно много железа в печени — 8,4 мг%, в твороге — 7,65 мг%. Бобовые содержат 5—6 мг% железа, злаковые — около 2 мг%. Железо зерновых продуктов усваивается плохо, тогда как железо фруктов и овощей усваивается хорошо. Потребность организма в железе — 6—12 мг в сутки.
Натрий поступает в организм главным образом в виде поваренной соли (см.) в количестве 10—15 г в сутки, что соответствует 4—6 г натрия. Натрий является важной составной частью крови и играет большую роль в водном обмене. Избыточное употребление поваренной соли (25—30 г) способствует удержанию больших количеств воды в тканях организма.
Калий способствует выведению из организма жидкости и натрия. Он преимущественно содержится в продуктах растительного происхождения, особенно много его в картофеле, бобовых, хлебе, крупе. Суточная потребность в калии 2—3 г.
Особого внимания в питании человека заслуживают микроэлементы — медь, цинк, марганец, йод, бром, кобальт, фтор и др., которые обладают биологической активностью и являются биоэлементами. Существуют биогеохимические провинции, где распространены эндемический зоб, связанный с пониженным содержанием йода в воде и пищевых продуктах; эндемический флюороз, связанный с повышенным содержанием фтора в воде; заболевания зубным кариесом при недостатке в воде фтора; развитие анемий в районах недостаточности кобальта в пищевых продуктах и др.
Потребность организма в микроэлементах — меди, цинке, марганце, кобальте — обычно удовлетворяется разнообразным и рациональным питанием. См. также Железо, Калий, Кальций, Магний, Микроэлементы, Минеральный обмен, Натрий, Фосфор.
Минеральные вещества в продуктах питания — ряд химических элементов, попадающих в организм вместе с пищей в виде минеральных солей. Минеральные вещества являются обязательной частью пищевого рациона, относятся к числу основных пищевых веществ и обладают биологической активностью. Ряд минеральных веществ (железо, медь, кобальт, никель, марганец) играет важную роль в кроветворении, в процессах тканевого дыхания и внутриклеточного обмена. Изучены пластические свойства минеральных веществ и их участие в формировании и регенерации тканей организма, особенно костей скелета, где фосфор и кальций являются основными структурными компонентами. Одной из важнейших функций минеральных веществ является поддержание кислотно-щелочного равновесия (см.).
Удовлетворение потребности организма в минеральных веществах осуществляется в основном из потребляемых пищевых продуктов (таблица).
Калий (см.) способен повышать выведение из организма жидкости и солей натрия. Источниками калия являются злаковые, овощи, картофель, фрукты, мясные и рыбные изделия. Особенно много калия в сушеных фруктах (абрикосы, изюм, чернослив и др.). Суточная потребность организма в калии 2—3 г.
Кальций (см.) является постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков костей. Кальций содержится в значительных количествах во многих пищевых продуктах, однако он трудно усваивается. Усвояемость кальция зависит от соотношения его с сопутствующими компонентами пищи — магнием, фосфором и др. Благоприятными для усвоения кальция являются соотношения: с фосфором 1 : 1,5 и с магнием 1 : 0,75. Оптимальные во всех отношениях условия для полного усвоения кальция имеются в молоке и молочных продуктах. Кальций злаковых продуктов усваивается плохо в связи с наличием в них инозитфосфорной кислоты, образующей с кальцием неусвояемые соединения. Регулирующую роль в усвоении кальция играет витамин D (см.). Суточная потребность организма в кальции 800— 1000 мг.
Магний (см.) обладает антиспастическим и сосудорасширяющим действием, а также способен стимулировать перистальтику кишечника и повышать выделение желчи. Имеются данные о снижении уровня холестерина в крови при магниевой диете. Основными источниками магния в питании человека являются злаки (рожь, пшеница) и бобовые (горох, фасоль). Суточная потребность организма в магнии 500—600 мг.
Фосфор (см.) участвует во всех видах обмена веществ. Многие его соединения с белком, жирными кислотами и др. образуют комплексные соединения высокой биологической активности — казеин, лецитин и др. Усвоение фосфора зависит от его соотношения в первую очередь с кальцием. Основными источниками фосфора являются молочные продукты (особенно сыр), яйца, икра, печень, мясо, рыба и др. Суточная потребность в фосфоре 1600 мг.
Железо (см.) является истинным кроветворным элементом. Высоким содержанием железа отличаются печень, фасоль, горох, овсяная крупа. Суточная потребность организма в железе 15 мг.
Высокое содержание и преобладание в пищевых продуктах кальция, магния, натрия или калия определяет их щелочную ориентацию, и такие продукты могут рассматриваться как источники щелочных элементов (растительные продукты — бобовые, овощи, фрукты, ягоды, а из животных продуктов — молоко и молочные продукты). Кислые минеральные вещества поступают в организм с пищевыми продуктами, содержащими серу, фосфор и хлор (мясные и рыбные продукты, яйца, хлеб, крупа).
Особую группу минеральных веществ составляют микроэлементы (см.), которые содержатся в продуктах питания в небольших количествах (единицах или долях мг %). Микроэлементы по своим биологическим свойствам являются истинными биоэлементами. См. также Минеральный обмен.
Таблица. Содержание важнейших минеральных веществ в некоторых продуктах питания (в мг %, брутто)
| Наименование продукта | K | Ca | Mg | P | Fe |
| Хлеб ржаной | 249,0 | 29,0 | 73,0 | 200,0 | 2,0 |
| Хлеб пшеничный и батоны из муки II сорта | 138,0 | 28,0 | 47,0 | 164,0 | 2,0 |
| Крупа гречневая | — | 55,0 | 113,0 | 291,0 | 1,8 |
| Крупа овсяная | 350,0 | 74,0 | 133,0 | 322,0 | 4,2 |
| Крупа манная | 166,0 | 41,0 | 68,0 | 101,0 | 1,6 |
| Крупа пшенная | 286,0 | 30,0 | 87,0 | 186,0 | 0,7 |
| Рис | 63,0 | 29,0 | 37,0 | 102,0 | 1,3 |
| Макаронные изделия | 138,0 | 34,0 | 33,0 | 97,0 | 1,5 |
| Капуста белокочанная | 148,0 | 38,0 | 12,0 | 25,0 | 0,9 |
| Картофель | 426,0 | 8,0 | 17,0 | 38,0 | 0,9 |
| Лук репчатый | 153,0 | 32,0 | 12,0 | 49,0 | 0,7 |
| Морковь | 129,0 | 34,0 | 17,0 | 31,0 | 0,6 |
| Огурцы | 141,0 | 22,0 | 13,0 | 26,0 | 0,9 |
| Редис | 180,0 | 28,0 | 9,0 | 20,0 | 0,7 |
| Свекла | 155,0 | 22,0 | 22,0 | 34,0 | 1,1 |
| Томаты (помидоры) | 150,0 | 10,0 | 9,0 | 22,0 | 1,2 |
| Апельсины | 148,0 | 25,0 | 10,0 | 17,0 | 0,3 |
| Виноград | 225,0 | 15,0 | 6,0 | 20,0 | 0,5 |
| Смородина черная | 365,0 | 35,0 | 17,0 | 42,0 | 0,9 |
| Яблоки | 86,0 | 16,0 | 9,0 | 11,0 | 2,2 |
| Молоко | 127,0 | 120,0 | 14,0 | 95,0 | 0,1 |
| Творог (нежирный) | — | 164,0 | — | 151,0 | — |
| Сыр (голландский) | — | 699,0 | — | 390,0 | — |
| Баранина I категории (охлажденная) | 214,0 | 7,0 | 15,0 | 136,0 | 1,9 |
| Говядина I категории (охлажденная) | 241,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Свинина мясная (охлажденная) | 240,0 | 8,0 | 16,0 | 153,0 | 2,1 |
| Печень говяжья | 307,0 | 5,0 | 17,0 | 316,0 | 8,4 |
| Колбасы (любительская, отдельная) | 213,0 | 7,0 | 15,0 | 137,0 | 1,9 |
| Яйца куриные | 116,0 | 43,0 | 10,0 | 184,0 | 2,1 |
| Камбала дальневосточная | 151,0 | 49,0 | 14,0 | 154,0 | 0,2 |
| Окунь морской (потрошеный, без головы) | 245,0 | 38,0 | 18,0 | 162,0 | 0,5 |
| Треска | 281,0 | 44,0 | 19,0 | 173,0 | 0,5 |
| Сельдь атлантическая | 209,0 | 84,0 | 28,0 | 127,0 | 2,2 |
| Горох | 906,0 | 63,0 | 107,0 | 369,0 | 4,7 |
| Фасоль | 1061,0 | 157,0 | 167,0 | 504,0 | 6,7 |