Вероятность взаимодействия между минеральными веществами значительно выше, чем между другими питательными веществами, вследствие их лабильности и способности к образованию связей.
Взаимосвязи могут быть в форме синергизма или антагонизма.
Синергистами считают такие элементы, которые:
1) взаимно способствуют абсорбции друг друга в пищеварительном канале;
2) взаимодействуют в осуществлении какой-либо обменной функции на тканевом и клеточном уровне.
Синергизм минеральных элементов в области желудочно-кишечного тракта предполагает возможность следующих механизмов взаимодействия:
1) непосредственное взаимодействие элементов (кальция и фосфора, натрия и хлора, цинка и молибдена), когда уровень абсорбции определяется их оптимальным соотношением в рационе;
2) взаимодействие, опосредованное через процессы фосфорилирования в стенке кишечника и активность пищеварительных ферментов (например, влияние фосфора, цинка, кобальта на освобождение из пищи и абсорбцию других элементов);
3) непрямое взаимодействие путем стимуляции роста и активности микрофлоры в желудке и кишечнике.
Механизмы синергического взаимодействия на уровне тканевого и клеточного метаболизма:
1) прямое взаимодействие элементов в структурных процессах (взаимодействие кальция и фосфора в образовании костей, совместное участие Fe и Cu в образовании гемоглобина, взаимодействие Mn и Zn в конформации молекул РНК печени);
2) одновременное участие элементов в активном центре какого-либо фермента (Fe и Mo в составе ксантин- и альдегидоксидаз, Cu и Fe в составе цитохромоксидаз);
3) активирование ферментных систем и усиление синтетических процессов, требующих для своего осуществления присутствия других минеральных элементов (активация синтеза ионами Mg2+ с последующим включением в синтез Р, S и других элементов);
4) активирование функций эндокринных органов и опосредованнное влияние через гормоны на обмен других макро- и микроэлементов (йод – тироксин – усиление анаболических процессов – задержка К и Mg в организме).
Антагонистами считаются элементы, которые:
1) тормозят абсорбцию друг друга в пищеварительном канале;
2) оказывают противоположное влияние какую-либо биохимическую функцию в организме.
В отличие от синергизма, который чаще бывает взаимным, антагонизм может быть либо обоюдным, либо односторонним. Так, фосфор и магний, цинк и медь взаимно тормозят абсорбцию друг друга в кишечнике, а кальций ингибирует абсорбцию цинка и марганца (но не наоборот).
Механизмы антагонистических взаимосвязей в пищеварительном тракте:
1) простое химическое взаимодействие элементов (образование фосфата магния при избытке последнего в рационе, взаимодействие меди с сульфатом, образование тройной соли Ca – P – Zn при повышенных дозах кальция в рационе);
2) адсорбция на поверхности коллоидных частиц (фиксация Mn и Fe на частицах нерастворимых солей магния или алюминия);
3) влияние B, Pb, Tl и др. на окислительное фосфорилирование в стенке, сокоотделение и активность ферментов (что ухудшает расщепление пищевых ингредиентов, освобождение и всасывание неорганических ионов);
4) конкуренция за вещество-переносчик ионов в кишечной стенке (например, Co – Fe).
Механизмы антагонистических взаимосвязей на уровне тканевого метаболизма:
1) непосредственное взаимодействие простых и сложных неорганических ионов (например, медь-молибден);
2) конкуренция ионов за активные центры ферментов (например, Mg2+ и Mn2+ в металлоферментных комплексах щелочной фосфатазы, холинэстеразы и др.);
3) конкуренция за связь с веществом-переносчиком в крови (Fe2+ и Zn2+ как конкуренты за связь с трансферрином плазмы);
4) активирование ионами ферментных систем с противоположной функцией (активация ионами меди аскорбиноксидазы, окисляющей аскорбиновую кислоту, и активация ионами цинка и марганца лактоназ, способствующих синтезу этого витамина);
5) антагонистическое влияние ионов на один и тот же фермент (активация АТФ-азы ионами магния и торможение ионами кальция);
6) смягчение ионами биотических элементов токсического влияния тяжелых металлов, присутствующих в пище и средах организма (например, уменьшение уровня свинца в организме при добавках меди, цинка, марганца).
Таким образом, антагонизм минеральных элементов – это сложный комплекс биотических взаимоотношений. Итогом его не всегда является снижение уровня того или иного элемента и его повышенная экскреция из организма. Иногда антагонизм выполняет протекторную роль в отношении биохимических функций, и лишь при резком нарушении соотношения ионов наблюдаются отклонения в уровне обменных процессов.
 |
Рис. 4. Синергизм минеральных элементов
Рис. 5. Антагонизм минеральных элементов односторонний;
взаимный.
Как видно на рисунках, количество положительных связей значительно меньше, чем антагонистических. Характер взаимодействия между минеральными веществами может меняться при их недостатке или избытке, так же, как и других элементов в пище. Так, медь может оказаться токсичной для организма даже при ее нормальном содержании в рационе, если в нем недостаточно молибдена.
Взаимодействие элементов
| Элемент | Приводит к дефициту |
| Hg (ртуть) | Se (селен) |
| As (мышьяк) | Se (селен) |
| Cd (кадмий) | Se (селен), Zn (цинк) |
| Са (кальций) | Zn (цинк), Р (фосфор) |
| Fe (железо) | Си (медь), Zn (цинк) |
| Мп (марганец) | Mg (магний), Си (медь) |
| Мо(молибден) | Си (медь) |
| Zn (цинк) | Си (медь), Fe (железо) |
| РЬ (свинец) | Са (кальций), Zn (цинк) |
| Си (медь) | Zn (цинк), Мо (молибден) |
