Микроэлементы

Содержание макроэлементов в различных соединениях

Азотные удобрения

Рекомендуются к применению на достаточно увлажненных дерново-подзолистых, серых лесных почвах, а также на выщелоченных черноземах. Они способны обеспечить до половины от общей прибавки урожая, получаемой от полной минеральной подкормки (NPK).

Однокомпонентные азотные удобрения делят на несколько групп:

1. Нитратные удобрения. Это соли азотной кислоты и селитры. Азот содержится в них в нитратной форме.
2. Аммонийные и аммиачные удобрения: выпускают твердые и жидкие. Содержат азот в аммонийной и, соответственно, аммиачной форме.
3. Аммонийно-нитратные удобрения. Это азот в аммонийной и нитратной форме. Пример – аммиачная селитра.
4. Амидные удобрения. Азот в амидной форме. К ним относятся мочевина и карбамид.
5. КАС. Это карбамид-амиачная селитра, водный раствор мочевины и аммиачной селитры.

Источник получения промышленных азотных удобрений – синтетический аммиак, образованный из молекулярного азота и воздуха.

Фосфорные удобрения

Рекомендуется к применению на почвах легкого гранулометрического состава, а также на всех прочих почвах с низким содержанием подвижного фосфора.

Фосфорные удобрения делят на несколько групп:

1. Содержащие фосфор в водорастворимой форме – суперфосфаты простой и двойной. Фосфор удобрений данной группы легко доступен растениям.
2. Содержащие фосфор, не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (в 2%-ной лимонной) и щелочном растворе цитрата аммония. К ним относятся томасшлак, преципитат, термофосфаты и другие. Фосфор доступен растениям.
3. Содержащие фосфор, не растворимый в воде и плохо растворимый в слабых кислотах. Полностью фосфор данных соединений может растворяться только в сильных кислотах. Это костяная и фосфоритная мука. Считаются наиболее труднодоступными источниками фосфора для растений.

Основные источники получения фосфорных удобрений – природные фосфорсодержащие руды (апатиты и фосфориты). Кроме того, для получения этого вида удобрений используют богатые фосфором отходы металлургической промышленности (мартеновские шлаки, томасшлак).

Калийные удобрения

Применение этого вида удобрений рекомендовано на почвах с легким гранулометрическим составом, а также на торфянистых почвах с низким содержанием калия. На прочих почвах с высоким валовым запасом калия потребность в данных удобрениях возникает только при возделывании калиелюбивых культур. К ним относятся корнеплоды, клубнеплоды, силосные, овощные культуры, подсолнечник и прочие. Характерно, что эффективность калийных удобрений тем сильнее, чем выше обеспеченность растений прочими основными элементами питания.

Калийные удобрения подразделяют на:

1. Местные калийсодержащие материалы. Это непромышленные калийсодержащие материалы: сырые калийные соли, кварц-глауконитовые пески, отходы алюминиевой и цементной продукции, растительная зола Однако использование этих источников неудобно. В районах с залежами калийсодержащих материалов их действие ослаблено, а дальняя транспортировка нерентабельна.
2. Промышленные калийные удобрения. Получают в результате обработки калийных солей промышленными способами. К ним относятся хлористый калий, хлоркалий-электролит, калимагнезия, калимаг и другие.

Источник производства калийных удобрений – природные месторождения калийных солей.

Магниевые удобрения

По составу подразделяют на:

1. Простые – содержат только один питательный элемент. Это магнезит и дунит.
2. Сложные – содержат два и более питательных элемента. К ним относятся азотно-магниевые (аммошенит или доломит-аммиачная селитра), фосфорно-магниевые (фосфат магниевый плавленый), калийно-магниевые (калимагнезия, полигалит карналлит), бормагниевые (борат магния), известково-магниевые (доломит), содержащие азот, фосфор и магний (магний-аммонийфосфат).

Макроэлементы

Химические вещества, потребность организма в которых выше, чем в микроэлементах, называют «макроэлементами». Что же такое макроэлементы? Обычно они представлены не в чистом виде, а в составе органических соединений. В организм они попадают с продуктами питания, а также водой. Суточная потребность также выше, чем в микроэлементах, поэтому нехватка того или иного макроэлемента приводит к заметному дисбалансу и ухудшению самочувствия человека.

Ценность и источники пополнения макроэлементов:

При недостаточном поступлении в организм необходимых микро- и макроэлементов, дефицит восполняют специальными поливитаминными комплексами. Выбор подходящего препарата лучше проводить вместе с врачом, на основании специальных анализов. Они покажут, в чем именно нуждается ваш организм

Также очень важно не допустить переизбыток элементов, ведь это может привести к куда более сложным последствиям. Например, при увеличении нормы потребления брома, селена или фосфора, происходит отравление организма и нарушается его нормальная работа

Существование незаменимых макро- и микроэлементов открыли относительно недавно, но пользу для нашего организма сложно переоценить

Макро и микроэлементы участвуют в важных процессах функционирования, обеспечивают усваиваемость пищи. Нехватка того или иного элемента негативно отображается на общей работе систем организма, поэтому обязательно стоит уделить внимание максимальному разнообразию рациона питания и поступлению этих элементов извне

Медь

Медь, аналогично железу, играет важнейшую роль в поддержании оптимального состава крови, а именно в образовании гемоглобина. Мало того, железо, скапливающееся в печени, не сможет принимать участие в образовании гемоглобина без меди.

Польза меди

• Стимулирование синтеза соединительной ткани.
• Способствование костеобразованию и полноценному психомоторному развитию.
• Устранение воспалительных процессов.
• Способствование повышению активности инсулина.
• Связывание и выведение токсинов.
• Усиление действия антибиотиков.
• Регенерация тканей.
• Предупреждение развития раковых заболеваний.
• Стимулирование иммунитета.
• Участие в процессе кроветворения.
• Нормализация пищеварения.
• Улучшение состояния нервных волокон, что благотворно сказывается на работе нервной системы.

Недостаток меди грозит дерматозами, задержкой роста у детей, развитием анемии, частичным облысением, атрофией сердечной мышцы, потерей аппетита и утратой веса.

В избыточном количестве медь оказывает на организм токсическое действие, которое проявляется развитием почечной недостаточности и гастроэнтерита. Кроме того, чрезмерное содержание меди в организме может проявляться лихорадкой, судорогами и так называемым «проливным» потом.

Важно! При правильном и разнообразном питании обеспечивается нормальная концентрация меди в организме (избыток этого вещества чаще всего встречается у людей, злоупотребляющих синтетическими биодобавками)

В каких продуктах содержится медь?

Суточная норма меди для взрослого человека составляет порядка 3 мг в сутки, при этом беременным и кормящим рекомендуется увеличить данную норму до 4 – 5 мг. Детям до года медь необходима в количестве 1 мг в сутки; с года до трех доза увеличивается до 1,5 мг, тогда как с 7 до 12 лет рекомендуется употреблять не менее 2 мг этого микроэлемента в день.

Пищевые источники меди:

• орехи;
• бобовые культуры;
• печень животных;
• яйца;
• кисломолочные продукты;
• картофель;
• спаржа;
• проросшая пшеница;
• ржаной хлеб;
• какао;
• морепродукты;
• молоко;
• рыба;
• семечки;
• вишня;
• айва;
• сухофрукты (особенно чернослив);
• ананас;
• ежевика;
• крыжовник;
• баклажаны;
• редис;
• свекла;
• шоколад;
• чеснок;
• перец сладкий;
• цитрусовые;
• мясо и субпродукты;
• томаты;
• кофе.

В целом медь содержится практически во всех железосодержащих продуктах.

Макроэлементы

Это, в свою очередь, элементы, которые присутствуют в пище в значительных количествах – их доля в образовании сухого вещества составляет не менее 0,01%. Суточная потребность в макроэлементах превышает 100 мг.

Макроэлементы включают:

Фосфор

Фосфор – необходим для функционирования каждой клетки в организме. Это также необходимо для связи между ячейками и производства энергии. Он помогает поддерживать правильное строение костей и зубов, способствует развитию интеллекта, участвует в регуляции кислотно-щелочного баланса, регулирует работу сердца и почек. Он находится в рыбе, птице, яичных желтках, ростках, чечевице, рисе и кунжуте.

Сера

Сера – жизненно необходима. Она входит в состав двух кодируемых аминокислот – метионина и цистеина, а также многих других биологически важных соединений, например витаминов. Недостаток серы иногда вызывает очень серьезные нарушения. В результате его нехватки волосы затвердевают и выпадают, кожа теряет упругость и седеет, а ногти начинают ломаться. Недостаток серы также влияет на эмоциональное состояние человека. К счастью, этот элемент содержится во многих различных продуктах питания, включая говядину, капусту, чеснок, хрен, цветную капусту и капусту.

Кальций

Кальций – входит в состав костей и некоторых типов клеточных стенок. Недостаток этого элемента приводит к ухудшению состояния зубов, ломанию костей, появлению беспокойства и депрессии, боли в мышцах, нарушается свертываемость крови и сердечный ритм, из носа течет кровь, развивается остеопороз. Лучшим источником этого элемента является сыр, а также другие молочные продукты и само молоко.

Магний

Магний – необходим для всех процессов в организме, включая метаболические изменения и синтез аминокислот и белков. Он поддерживает развитие костей, незаменим для правильного функционирования клеточных мембран, уравновешивает психику, предотвращает кариес, предотвращает атеросклероз, образование тромбов и спазмов, обладает противодиабетическими свойствами, предотвращает головные боли и головокружение. Вы найдете его в орехах, семенах, темном шоколаде и зеленых овощах.

Калий

Калий – участвует в проведении импульсов через нейрон, повышает уровень гидратации клеточных коллоидов, является активатором многих ферментов. Дефицит у людей ослабляет организм, снижает сократительную способность сердечной мышцы и ослабляет скелетные и гладкие мышцы. Бананы, цитрусовые, помидоры, кресс-салат и картофель – его хорошие источники.

Натрий

Натрий – ионы натрия являются основным внеклеточным катионом, он необходим для поддержания потенциала действия клеточных мембран. Он играет важную роль в патогенезе гипертонии и сердечной недостаточности. Он участвует в проведении нервных импульсов через нейроны, влияет на осмотическое давление жидкостей организма и увеличивает степень гидратации клеточных коллоидов. Основным источником этого элемента является поваренная соль, морепродукты, минеральная вода, а также морковь, свекла и артишоки.

Хлор

Хлор- имеет большое биологическое значение. Ионы хлора являются одними из основных анионов в жидкостях организма, а соляная кислота используется для пищеварения многими животными. Хлор регулирует электролитный баланс. Недостаток этого элемента может привести к выпадению волос и зубов. Дефицит хлора также связан с пищеварительной системой, что вызывает диарею, рвоту и тошноту. Вы найдете его в основном в поваренной соли.

Железо

Железо – содержится во многих важных белках: гемоглобине, миоглобине, в том числе в активных центрах многих ферментов, таких как каталаза, пероксидазы и цитохромы. Защищает от некоторых свободных радикалов. Дефицит в первую очередь приводит к анемии, проявляющейся низким уровнем гемоглобина в эритроцитах. Хорошие источники железа – красное мясо, спаржа, яичные желтки и зерна.

Как насчет алкоголя?

Алкоголь (этанол) является обычно потребляемым веществом, которое содержит семь калорий на грамм. Хотя некоторые диетологи называют его макроэлементом, по мнению биологов, он не является таковым, потому что он не «требуется в больших количествах» для выживания и функционирования организма.

Это можно считать питательным веществом, но не макроэлементом, так как алкоголь не обеспечивает никакой питательной ценности для вашей диеты. Хотя в разговоре обычно упоминается, что употребление умеренного количества алкоголя может обеспечить определенную пользу для здоровья, есть также масса фактов, свидетельствующих о том, что отказ от алкоголя является наиболее сознательным выбором для здоровья.

Алкоголь не остается в организме, а выводится из организма ферментом алкогольдегидрогеназы в печени. До тех пор, пока алкоголь полностью не метаболизируется в печени, он остается в дыхании и моче, поэтому полиция может обнаружить алкоголь с помощью теста на алкотестер.

Роль макроэлементов в организме человека

Макроэлементы в организме человека играют чрезвычайно важную роль. Без достаточного присутствия калия нарушатся процессы свертывания крови. Без элемента калия невозможна работа сердечной мышцы, возможна остановка сердца.

Макроэлемент хлор чрезвычайно важен в поддержании кислотно-основного баланса крови (pH крови) и клеток. Благодаря натрию также происходят процессы возбуждения клетки, передача импульсов. Фосфор – важнейший элемент клеточных мембран. Он регулирует кальциевый обмен в организме.

Кальций – строительный материал костей. Без кальция невозможно мышечное сокращение. При недостатке его возникают мышечные спазмы, особенно, в ночное время. Кальций влияет на проницаемость сосудов. Магний – важнейший элемент многих физиологических процессов. При его недостатке возникают мышечные спазмы, нарушения в нормальной работе нервной системы.

Что такое макро — и микронутриенты и какова их роль в нашей жизнедеятельности?

Микронутриенты относятся к незаменимым пищевым веществам. Они абсолютно необходимы для нормального осуществления обмена веществ, роста и развития организма человека, защиты от болезней и неблагоприятных факторов окружающей среды, надежного обеспечения всех жизненных функций организма, включая детородную.  Организм человека не синтезирует микронутриенты и должен получать их в готовом виде с пищей ежедневно.

• Макронутриенты – пищевые вещества (белки, жиры и углеводы), необходимые человеку в количествах, измеряемых граммами, обеспечивают энергетические, пластические и прочие потребности организма.

• Микронутриенты – вещества (витамины, минералы, микроэлементы), содержащиеся в пище в минимальных количествах – миллиграммах или микрограммах. Они не дают энергию, но участвуют в процессах усвоения пищи, осуществлении процессов роста, адаптации и развития организма.

Минорные и биологически активные вещества пищи с установленным физиологическим действием – природные химические вещества, присутствуют в продуктах в миллиграммах и микрограммах. Они участвуют в адаптационных реакциях организма, способствуют поддержанию здоровья, но не являются незаменимыми пищевыми веществами.

Эссенциальные (незаменимые) – пищевые вещества, не образуются в организме человека и обязательно поступают с пищей для обеспечения его жизнедеятельности. Их дефицит в питании приводит к развитию патологических состояний.

Макроэлементы в сравнении с микроэлементами

Мы используем измерения содержания макроэлементов в различных продуктах питания, чтобы описать, сколько калорий они обеспечивают. В то время как измерение количества микроэлементов используется, чтобы описать уровень витаминов, минералов, ферментов и т.д., содержащихся в данном продукте.

• Нам нужны как макросы, так и микроэлементы, чтобы поддерживать наше организм в рабочем состоянии. Поскольку вместе они снабжают нас энергией, помогают в выработке гормонов, питают наши ткани и органы. А также помогают вырабатывать ферменты и выполняют процессы, отвечающие за восстановление, рост и развитие.
• Микроэлементы является общим термином для витаминов и минералов, которые необходимы организму в ничтожных количествах. Примеры микроэлементов включают витамины А, С, Е и D, все витамины группы В, цинк, селен, железо, магний и кальций.
• Внутри организма присутствуют десятки микроэлементов, каждый из которых имеет свою роль и используется по-разному. Например, витамины, которые часто называют «антиоксидантами» (например, витамины С, А и Е), помогают контролировать воспаление, защищают нас от бактерий и вирусов. А также помогают восстанавливать повреждения тканей. Селен — еще один минерал, важный для обмена веществ. Он участвует в производстве фермента глутатионпероксидазы, известного как «главный антиоксидант». Витамины группы В помогают переносить электроны и снабжать нас энергией. Электролиты, такие как кальций, калий и магний, необходимы для балансировки уровня жидкости, контроля мышечных движений. А также поддержания прочности костей, помогают пищеварению, предотвращая накопление кислоты, регулируют высокое артериальное давление и многое другое.
• Ни один тип пищи не содержит всех необходимых нам микроэлементов, поэтому разнообразие в рационе имеет ключевое значение. Употребление в пищу различных групп продуктов помогает обеспечить нас достаточным количеством всех трех макроэлементов. А также достаточным количеством микроэлементов. Например, овощей, фруктов, крахмалистых растений, бобовых или проросших зерновых, мяса и молочных продуктов.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).

Необходимые

• без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
• физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
• элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.

Антагонизм и синергизм макро- и микроэлементов

Немаловажный фактор, который следует учитывать при определении доступности того или иного вещества – это взаимодействие элементов питания между собой. Макро- и микроэлементы находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Поэтому главным фактором, обеспечивающим нормальный рост, развитие и функционирование культур, является соблюдение правильного баланса химических составляющих в питательной среде и в самом растении. Всем культурам, в зависимости от их жизненного цикла, генотипических особенностей их биохимического состава и окружающей среды, требуется определенное соотношение питательных веществ

Этот баланс имеет более важное значение, чем фактическая концентрация отдельных элементов в питательном растворе. Ни один химический элемент в природе не действует изолированно от других

При этом правильное соотношение микроэлементов в питании с учетом их взаимодействия между собой является не менее значимым и сложным, чем баланс макроэлементов. Чтобы обеспечить растения сбалансированным составом элементов, необходимо учитывать не только их физиологическую роль в жизни культур по отдельности, но и оказываемое влияние на растительный организм в результате их совместного действия.

Какие бывают микроэлементы, и что происходит, если их не принимать?

Важнейшими микроэлементами, влияющими на процессы жизнедеятельности, являются эссенциальные нутриенты (незаменимые факторы питания). К микроэлементам относятся:

• железо;
• цинк;
• селен;
• хром;
• ванадий;
• молибден;
• йод;
• марганец;
• кобальт;
• хром.

Содержание некоторых из них настолько мало, что может быть измерено лишь специальными средствами для анализа. Но при полном отсутствии или недостаточном поступлении микроэлементов в организм прекращается рост, начинаются процессы деградации: нарушаются процессы обмена веществ, алгоритмы деления клеток, передачи наследственной информации. Комплекс заболеваний, вызванных недостатком микроэлементов, называется микроэлементозами.

Причины микроэлементоза могут быть различны. Так, постоянный приток радиоактивных изотопов и фоновое излучение всегда закачиваются дисбалансом микроэлементов в теле человека. К числу вторичных факторов появления данного недуга следует отнести скудную пищу, отсутствие свежего воздуха, естественного освещения, некачественную питьевую воду, малоподвижный образ жизни.

Весомым фактором, приводящим к потере микроэлементов, считается регулярное употребление алкоголя, курение, употребление наркотических веществ. Чаще всего нездоровый образ жизни провоцирует дефицит кальция, цинка, селена, йода, магния. Чтобы восполнить нехватку этих веществ, организм действует по алгоритму, который биологи назвали механизмом замещения.

Роль макроэлементов для человека

Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим).

Установлено, что микроэлементы входят в состав большого числа ферментов, играющих важную роль в жизни растений. Все биохимические реакции синтеза, распада, обмена органических веществ протекают только при участии ферментов.

в составе микроудобрений повышают активность ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы как в семядолях, так и в корнях гороха, но не изменяют их активности в проростках. При этом, и у гороха, и у кукурузы пероксидазная окислительная система преобладает над полифенолоксидазной.

Микроэлементы с ферментами могут быть связаны прочно и непрочно. Непрочные связи присущи тем элементам, которые способны оказывать сходное действие на направленность фотосинтеза, окислительно-восстановительных процессов, обмен углеводов, накопление витаминов и ряд других процессов. Это микроэлементы, вступающие в биохимические реакции как двухвалентные металлы. Примером могут служить цинк и кобальт.