Il 94% del peso corporeo è dato dalla somma di elementi chimici detti primari che sono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Una ventina di ulteriori elementi chimici sono responsabili del 6,2 % del peso corporeo: questi elementi sono i sali minerali, i quali rientrano nel gruppo delle sostanze essenziali. La loro funzione è quella di: crescita e sviluppo di organi e tessuti coinvolti nella regolazione dell’equilibrio idrosalino, nell’attivazione di numerosi cicli metabolici, formazione di svariate molecole (esempio l’emoglobina). Nessun essere vivente è in grado di sintetizzare autonomamente alcun minerale i quali vengono assimilati attraverso acqua, alimenti oppure sotto forma di condimenti aggiunti al cibo (sale da cucina). Devono dunque essere assunti con una corretta ed equilibrata alimentazione. A tal fine però dobbiamo considerare la bio-disponibilità dell’elemento. Solitamente la quantità di sali minerali ingeriti con la dieta non coincide con quella bio-disponibile. Per disponibile si intende la frazione di minerali ingerita con la dieta che è effettivamente assorbita, trasportata al sito di utilizzo e metabolizzata. Ne deriva che un alimento è in grado di coprire il fabbisogno di un elemento se questo è presente non solo in quantità corretta ma anche in forma disponibile.
La bio-disponibilità è influenzata da:
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Fattori soggettivi: età, sesso, microflora intestinale, stati fisiologici particolari.
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Fattori oggettivi: forma chimica del minerale, solubilità del minerale, presenza nella dieta di fattori che inibiscono l’assorbimento e/o forma chimica del minerale.
Differiscono dai carboidrati, lipidi e proteine in quanto non forniscono direttamente energia, ma la loro presenza è essenziale per la realizzazione di quelle reazioni che liberano energia. Rispetto a queste sostanze, il fabbisogno giornaliero di sali minerali è minimo, ma essendo continuamente eliminati tramite sudore, urine e feci, vanno costantemente reintegrati. Si differiscono dalle vitamine in quanto non si alterano ne disidratano durante la cottura o il riscaldamento. Si suddividono in:
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Macroelementi: presenti nell’organismo in quantità relativamente elevate. Il fabbisogno giornaliero ˃100 mg al gg;
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Microelementi: sono presenti nell’organismo in piccole quantità. Il fabbisogno giornaliero è compreso fra 1 e 100 mg al gg;
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Oligoelementi: sono presenti solo in tracce nell’organismo. Il fabbisogno giornaliero va da qualche microgrammo al milligrammo.
CALCIO
E’ il minerale quantitativamente più rappresentato nel nostro organismo. La maggior parte si trova nelle ossa e nei denti dove svolge funzione strutturale e di riserva, la restante parte si trova nel sangue e nei tessuti dove agisce sotto forma di ione Ca2+ svolgendo svariate funzione fra cui quella di attivatore della contrazione muscolare, fattore di rilascio di ormoni/neurotrasmettitori, regolatore della permeabilità cellulare, cofattore per funzionamento di diversi enzimi. Si trova nel latte e nei suoi derivati (ad esempio il burro e la panna non sono buone fonti di calcio, in quanto non presentano la proteina caseina), in quantità minore anche in ortaggi e legumi e in cereali, carne,pesce e acqua. L’assorbimento avviene principalmente a livello prima parte intestino, e una quota più piccola nella seconda porzione intestino. La vitamina D favorisce assorbimento di Ca2+ a livello intestinale. Altri fattori ne aumentano la bio-disponibilità come gli zuccheri (lattosio), gli aminoacidi (lisina, arginina) e l’aumento del pH intraluminale. Altri fattori la diminuiscono: costituenti vegetali (esempio la fibra alimentare).
FOSFORO
L’ 85% del fosforo si trova nelle ossa e nei denti, mentre il 12% circa nei tessuti molli nei quali riveste un ruolo strutturale (fosfolipidi di membrana di tutte le cellule e in particolare delle cellule nervose), composti adibiti al trasporto di energia (ATP e analoghi), trasmissione intracellulari di messaggi ormonali tramite secondo messaggero (AMP ciclico). Ha anche un ruolo come componente di materiale genetico e contribuisce alla regolazione dell’equilibrio acido-base dei fluidi corporei. La carenza di fosforo è un evento molto raro poiché è contenuto in svariati alimenti quali il latte, formaggi carne, pesce, uova, cereali, legumi. Eventuali carenza determinano:
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Debolezza;
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Demineralizzazione ossea;
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Anoressia;
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Malessere.
L’assorbimento del fosforo avviene per la maggior parte a livello intestinale ed è favorito dalla vitamina D. L’omeostasi è mantenuta grazie alle variazioni dell’escrezione renali di fosfati della quale il paratormone è il principale regolatore.
MAGNESIO
E’ un minerale necessario per la costituzione dello scheletro, l’attività nervosa e muscolare, per il metabolismo e la sintesi proteica. La maggior parte del magnesio è localizzato nelle ossa e in misura minore nei compartimenti intra ed extracellulari dove partecipa a un gran numero di reazioni cellulari: trasferimenti di gruppi fosfatici all’ATP, biosintesi di lipidi, proteine e acidi nucleici, regolazione della glicolisi. Essendo largamente diffuso negli alimenti, la dieta è solitamente sufficiente per soddisfare il nostro fabbisogno. Gli alimenti che lo contengono maggiormente sono: noci, mandorle, cacao, semi di soia, fagioli, grano tenero e tutti i vegetali verdi (in quanto il Mg e un costituente essenziale della clorofilla). Carenze di magnesio si possono osservare in alcolizzati e pazienti post-intervento chirurgico. Un eccesso provoca depressione del sistema nervoso centrale con disturbi all’attività cardiaca e respiratoria.
POTASSIO
E’ localizzato principalmente all’interno delle cellule (95% di tutto il potassio corporeo). Questo gradiente viene mantenuto grazie alla pompa sodio-potassio (Na+,K+). Il contenuto di potassio rappresenta un indice della massa magra dell’individuo, in quanto esso e proporzionale alla massa corporea cellulare. La quota di potassio extracellulare influenza l’attività del muscolo scheletrico e del miocardio. Viene assorbito prima a livello dell’intestino tenue. La maggior perdita di potassio si realizza attraverso la defecazione, mentre quella minima è la quota persa con sudore. Il fabbisogno è 3,2g al gg (per un adulto), contenuto per la maggior parte da prodotti vegetali e frutta. Le fonti alimentari più ricche sono i cibi freschi non sottoposti a trattamenti tecnologici di conservazione (frutta, verdura, cereali, carni fresche).
SODIO
Il contenuto corporeo medio è 90-100 g: la meta e localizzata nei fluidi extracellulari, mentre il 10% nei fluidi intercellulari e 35 g nelle ossa. La disparità di concentrazione intra e extracellulare, crea un gradiente che viene mantenuto dal corretto funzionamento della pompa sodio-potassio. Il sodio è contenuto principalmente nel sale da cucina,ma anche in formaggi, salumi e tutti i prodotti conservati. Essendo la nostra alimentazione ricca di sale le dosi giornaliere non superano i 4,6 g, il che significa che non è necessario aggiungere sale nella preparazione dei cibi. La carenza provoca anoressia, nausea e vomito; mentre l’eccesso predispone all’insorgenza dell’ipertensione arteriosa.
CLORO
E’ presente nell’organismo in quantità di circa 100g. Funge da contro-ione (ione di carica opposta) ed è localizzato principalmente nel liquido extracellulare, ma anche negli spazi intracellulari nel connettivo e nell’osseo. Come il sodio regola il bilancio idrico,la pressione osmotica, l’equilibrio acido-base ed è il principale anione del succo gastrico. La principale fonte e costituita dal cloruro di sodio (sale da cucina NaCl).
ZOLFO
E’ presente in quasi tutti i tessuti dell’organismo, in quanto costituente delle proteine, ma è indispensabile per la formazione delle cartilagini, peli, capelli, unghie. Si trova principalmente in 2 aminoacidi (metionina, cisteina) e in 3 vitamine (tiamina, biotina, acido pantotenico). E’ difficile riscontrare carenze da zolfo se la dieta contiene quantità adeguate di proteine animali. L‘assunzione eccessiva causa problemi di sviluppo fisico e una scarsa crescita. Carne, pesce, latte e derivati, legumi, cereali hanno un buon contenuto di zolfo
FERRO
Dobbiamo distinguere 2 tipologie di ferro presente nell’organismo:
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ferro eminico: è il ferro presente nell’emoglobina, nella mio-globina e negli enzimi. È il più disponibile in natura (si trova in: pesce, carne, alcuni vegetali).
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ferro non eminico: ferro di riserva o deposito distribuito in larga parte nel fegato, nella milza e nel midollo osseo. Più difficile da assimilare e metabolizzare (si trova in: uova, prodotti lattero caseari).
Il ferro è presente quasi esclusivamente in forma di catione bivalente (ferro ferroso Fe2+), fatta eccezione per l’eme dei citocromi (forma ferrica Fe3+) e cambia il suo stato di ossidazione diventando ferroso durante il trasporto degli elettroni nella catena respiratoria. Nel corpo umano si presenta in forme di riserva essendo complessato in proteina trasportatrici. Un deficit di ferro incide prima sui siti di deposito (fegato, milza e midollo osseo) e solo successivamente può provocare la diminuzione emoglobina. L’assorbimento di ferro a livello intestinale è ridotto a causa della quantità presente negli alimenti (la forma ferrosa è quella maggiormente assorbibile), dalla presenza di fattori che diminuiscono l’assorbimento (ioni ossalato, solfato, fosfato). Facilitante l’assorbimento è la vitamina C. Si consiglia una somministrazione 10mg al gg in adulti maschi e 18mg al gg donne. Per atleti è raccomandabile un surplus del 30% per compensare le perdite ematiche che possono verificarsi in seguito a microtraumi. La carenza di ferro provoca astenia, faticabilità, facilità a contrarre infezioni e anemia. Mentre l’eccesso porta danni negli organi in cui si accumula.
RAME
Concentrato principalmente a livello epatico. La quantità di rame assunto con la dieta è generalmente sufficiente a coprire il fabbisogno giornaliero. Ne sono particolarmente ricchi i legumi, pesci, crostacei, carne, cereali e noci. Vista la sua presenza in svariati alimenti la sua carenza dipende da malnutrizione generale. Mentre l’eccesso si manifesta con febbre, nausea, vomito e diarrea.
ZINCO
Co-fattore di numerosi e importanti enzimi implicati ad esempio nella detossificazione dell’alcol etilico o la sintesi acidi nucleici, maturazione gonadi. Più presente in: carne bovina, suina, ostriche, funghi, cacao, noci, tuorlo uovo. Frutta e verdura ostacolano l’assorbimento in quanto contengono fibre.
FLUORO
Presente prevalentemente nelle ossa e nello smalto dentario dove svolge la sua azione proteggendolo e prevenendo la carie dentaria. Esso agisce in forma di ione fluoruro, e legandosi all’idrossipatite dello scheletro formando il fluoro-apatite, minerale molto resistente agli acidi. L’acqua costituisce la fonte prevalente di approvvigionamento del fluoro. La dose consigliata è di 4mg/gg per adulti. Quantità eccessive possono risultare tossiche dando origine a fenomeni di alterazione dentarie (fluorosi).
SELENIO
Protegge l’integrità della membrana cellulare grazie alla sua azione di difesa contro i radicali liberi. Principali alimenti che lo contengono sono: cereali, pesci marini, alcuni tuberi. La sua quantità presente negli alimenti dipende dalla sua presenza nel suolo.
CROMO
Indispensabile per metabolismo zuccheri e grassi. La sua carenza genera intolleranza al glucosio, aumento dei trigliceridi , aumento del colesterolo. Gli alimenti più forniti di tale minerale sono: lievito di birra, carni, formaggio, cereali integrali e vegetali.
