أكثر

4: المعادن - علوم الأرض

4: المعادن - علوم الأرض


4: المعادن

معرض المعادن

المعادن مهمة جدا. ندرسها لأنها تلعب دورًا رئيسيًا في اقتصادنا وصناعتنا وصحتنا. نحن نستخدم مئات المنتجات كل يوم التي تتكون منها.

فيما يلي أمثلة على & # xa0المعادن الشائعة& # xa0 التي يتم تصنيفها حسب النوع. لكل منها صورة مصغرة للعينة ووصف موجز لها. سيؤدي النقر فوق اسم العينة الفردية إلى نقلك إلى صفحة بها صورة أكبر ووصفًا تفصيليًا.

ولكن قبل أن نصل إلى العينات الفردية ، دعنا نرى ما إذا كان بإمكاننا الاتفاق على ماهية هذه الأشياء. تعريف علمي يقول أنه شيء:

  • & # xa0 يحدث بشكل طبيعي.
  • صلبة في درجة حرارة الغرفة
  • له هيكل منتظم (ذراته لها ترتيب محدد).
  • لها صيغة كيميائية

هناك بعض الأشياء التي لا تبدو مناسبة على الرغم من أنها تبدو وكأنها تنتمي. انظر المواد المعدنية.


المقالات الأخيرة

الصفائح التكتونية وتطورها: ما نعرفه

تكتونية الصفائح وتطورها: هل تلعب الصفائح التكتونية دورًا في تطور الحياة؟

الصفائح التكتونية للمبتدئين

من أعلى جبل ، إلى أعمق خندق في المحيط ، تعمل الصفائح التكتونية في كل مكان حولنا.

دانيال ر. فالديس

لست متأكدًا حقًا من أنني أرى الكثير من الشرائط الذهبية والخطوط الفضية البرونزية. على حد علمي ، يمكن أن يكون ذهبًا خادعًا أو أيًا كان هذا هو السبب في أنني أتواصل معك


المجموعات المعدنية

تنقسم المعادن إلى مجموعات بناءً على التركيب الكيميائي. تتناسب معظم المعادن مع مجموعة من ثماني مجموعات معدنية.

معادن السيليكات

ما يقرب من 1000 من معادن السيليكات تشكل أكثر من 90٪ من قشرة الأرض و 8217. سيليكات هي إلى حد بعيد أكبر مجموعة معدنية. الفلسبار والكوارتز هما أكثر معادن السيليكات شيوعًا. كلاهما من المعادن الشائعة للغاية لتشكيل الصخور.

اللبنة الأساسية لجميع معادن السيليكات هي السيليكا رباعي الوجوه ، والتي تم توضيحها في شكل أقل. لإنشاء مجموعة متنوعة من معادن السيليكات ، غالبًا ما يرتبط هذا الهيكل الهرمي بعناصر أخرى ، مثل الكالسيوم والحديد والمغنيسيوم.

ترتبط ذرة واحدة من السيليكون بأربع ذرات أكسجين لتشكيل رباعي السطوح السيليكا.

تتحد رباعي السطوح السيليكا معًا في ست طرق مختلفة لإنتاج أنواع مختلفة من السيليكات (شكل أقل). يمكن أن تكون رباعية السطوح قائمة بذاتها ، وتشكل دوائر متصلة تسمى الحلقات ، وتربط في سلاسل مفردة ومزدوجة ، وتشكل صفائح مسطحة كبيرة من الأهرامات ، أو تنضم بثلاثة أبعاد.

الطرق المختلفة التي يمكن أن تتحد بها رباعي السطوح السيليكا معًا تجعل هذين المعدنين مختلفين تمامًا.

العناصر الأصلية

تحتوي العناصر الأصلية على ذرات من نوع واحد فقط من العناصر. تم العثور على عدد قليل فقط من المعادن في هذه الفئة. بعض المعادن في هذه المجموعة نادرة وقيمة. الذهب والفضة والكبريت والماس أمثلة على العناصر الأصلية.

كربونات

البنية الأساسية للكربونات هي ذرة كربون مرتبطة بثلاث ذرات أكسجين. تشتمل الكربونات على عناصر أخرى ، مثل الكالسيوم والحديد والنحاس. الكالسيت (كربونات الكالسيوم3) هو معدن الكربونات الأكثر شيوعًا (شكل أقل).

الكالسيت هو معدن الكربونات الأكثر شيوعًا.

الأزوريت والملكيت ، كما هو موضح في شكل أدناه كربونات تحتوي على النحاس بدلاً من الكالسيوم.

معادن كربونية: (أ) أزوريت أزرق غامق و (ب) ملكيت أخضر معتم.

هاليدات

معادن الهاليد هي أملاح تتشكل عندما يتبخر الماء المالح. الهاليت معدن هاليد ، لكن ملح الطعام ليس الهاليد الوحيد. العناصر الكيميائية المعروفة باسم الهالوجينات (الفلور ، الكلور ، البروم ، أو اليود) تترابط مع ذرات معدنية مختلفة لتكوين معادن الهاليد (انظرشكل أقل).

الفلوريت هاليد يحتوي على الكالسيوم والفلور.

أكاسيد

تحتوي الأكاسيد على عنصر معدني واحد أو عنصرين مع الأكسجين. تم العثور على العديد من المعادن الهامة كأكاسيد. الهيماتيت (Fe2ا3) ، مع ذرتين من الحديد إلى ثلاث ذرات أكسجين ، والمغنتيت (Fe3ا4) (شكل أدناه) ، مع ثلاث ذرات حديد إلى أربع ذرات أكسجين ، كلاهما أكاسيد الحديد.

المغنتيت هو أكثر المعادن المغناطيسية. يجذب المغنتيت أو يصد المغناطيسات الأخرى.

الفوسفات

تتشابه معادن الفوسفات في التركيب الذري مع معادن السيليكات. في الفوسفات ، الفوسفور ، الزرنيخ ، أو الفاناديوم ، ترتبط بالأكسجين لتكوين رباعي السطوح. يوجد العديد من المعادن المختلفة في مجموعة الفوسفات ، ولكن معظمها نادر (شكل أقل).

الفيروز معدن فوسفاتي يحتوي على النحاس والألمنيوم والفوسفور.

كبريتات

تحتوي معادن الكبريتات على ذرات كبريت مرتبطة بذرات الأكسجين. مثل الهاليدات ، تتشكل حيث يتبخر الماء المالح. تحتوي مجموعة الكبريتات على العديد من المعادن المختلفة ، ولكن القليل منها فقط شائع.

الجبس هو كبريتات شائعة بأشكال مختلفة (شكل أقل). تم العثور على بعض بلورات الجبس العملاقة التي يبلغ ارتفاعها 11 متراً. هذا ما دامت حوالي حافلة مدرسية!

على الرغم من أن البلورات البرتقالية الموجودة على اليسار لا تشبه الرمال البيضاء على اليمين ، إلا أن البلورات والرمال عبارة عن جبس.

كبريتيدات

تتكون الكبريتيدات عندما تتحد العناصر المعدنية مع الكبريت. على عكس الكبريتات ، لا تحتوي الكبريتيدات على الأكسجين. البيريت ، أو كبريتيد الحديد ، هو معدن كبريتيد شائع معروف باسم ذهب الاغبياء. قد يخطئ الناس في استخدام البايرايت والذهب لأن هذين المعدنين لامعين ومعدني ولون أصفر.


المنشورات

المنهجية والمدخلات الفنية لمراجعة ومراجعة 2021 لقائمة المعادن الحرجة في الولايات المتحدة

وفقًا للقسم 7002 ("الأمن المعدني") من الباب السابع ("المعادن الحرجة") من قانون الطاقة لعام 2020 (القانون العام 116-260 ، 27 ديسمبر 2020 ، 116 الكونغرس) ، يتصرف وزير الداخلية من خلال مدير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، مكلف بمراجعة ومراجعة المنهجية المستخدمة لتقييم أهمية المعادن و.

نصار ، نضال ت. فورتير ، ستيفن م.

USGS 2020 مراجعة المعادن الحرجة

كانت المخاوف بشأن نقص الإنتاج المحلي وتوافر المواد الخام المعدنية الأساسية موضوعًا متكررًا طوال القرن العشرين ، لا سيما في الفترات المحيطة بالنزاعات المسلحة (خدمة أبحاث الكونغرس ، 2019). أدت هذه المخاوف إلى تعيين معادن معينة كمصطلحات "إستراتيجية" أو "حرجة".

فورتير ، ستيفن إم نصار ، ندال تي كيلي ، كارين دي ليدير ، جراهام دبليو موك ، جيفري إل هامارستروم ، جين إم داي ، وارن سي سيل ، روبرت ر.


10 معادن يحتاجها جسمك & # 038 كيف يمكنك الحصول عليها

من الحفاظ على معدل ضربات القلب الصحي وبناء عظام قوية إلى إنتاج الهرمونات وتعزيز قوة الدماغ ، فإن المعادن مهمة لصحة الجسم والعقل. نظرًا لأنه لا يمكن أن ينتجها الجسم ، يجب الحصول عليها باتباع نظام غذائي صحي مليء بالأطعمة الغنية بالمعادن. فيما يلي 10 معادن أساسية يحتاجها الجسم وأفضل مصادرها الغذائية.

1. الكالسيوم
يعتبر الكالسيوم من المعادن المهمة للعظام ، وهو مفيد في تنظيم ضغط الدم ومستويات الكوليسترول ، وفي الحفاظ على صحة القلب. كما أنه يلعب دورًا مهمًا في إنتاج الحليب أثناء الحمل.
ماذا سوف تأكل: بصرف النظر عن الحليب ومنتجات الألبان ، تعد الخضروات الورقية الخضراء والبروكلي واللفت والبوك تشوي والسردين والسلمون وخضر اللفت وعشب البحر والتين المجفف والمحار مصدرًا جيدًا للكالسيوم.

2. المغنيسيوم
المغنيسيوم مهم لمجموعة من التفاعلات المحفزة بالإنزيم الضرورية لعمل الجسم الطبيعي. كما أنه يحافظ على صحة الكلى والقلب والدماغ.
ماذا سوف تأكل: تعتبر الحبوب الكاملة والفاصوليا والخضروات الورقية والمكسرات وفول الصويا والبقوليات وحبوب النخالة والبذور مثل اليقطين وعباد الشمس وبذور الكتان مصادر جيدة للمغنيسيوم.

3. الفوسفور
مثل الكالسيوم ، الفوسفور ضروري لبناء عظام وأسنان قوية. يساعد الخلايا على العمل بشكل صحيح وتوليد الطاقة.
ماذا سوف تأكل: الفطر واللحوم والدواجن والبيض والبقوليات والمكسرات ومنتجات الألبان للحصول على احتياجاتك اليومية من الفوسفور.

4. الحديد
يُعرف الحديد بمعدن الدم ، وهو ضروري لتكوين خلايا الدم الحمراء ونقل الأكسجين في الجسم. ينظم النمو ويدعم جهاز المناعة.
ماذا سوف تأكل: اللحوم الخالية من الدهون والمحار والكبد والعدس والحبوب المدعمة بالحديد والفاصوليا المجففة والبازلاء والحمص والمكسرات والبذور والدبس والمشمش العضوي لتجديد مخزون الحديد لديك. إذا كنت تتبع نظامًا غذائيًا نباتيًا ، فإليك كيفية تعويض كل الحديد الذي تفتقده.

5. الزنك
الزنك معدن مضاد للأكسدة ، وهو حيوي للمناعة والتئام الجروح. إنه ضروري للنمو الجنسي والتكاثر والحفاظ على صحة العيون ودعم وظائف الكبد.
ماذا سوف تأكل: البازلاء ذات العيون السوداء وفول الصويا والفاصوليا والفطر وبذور اليقطين واليقطين والمأكولات البحرية والبيض العضوي والفواكه والخضروات ذات الألوان الزاهية وعشب البحر والحبوب الكاملة مصادر غنية بالزنك.

6. الصوديوم
الصوديوم هو معدن سائل أساسي يتحكم في حجم الدم لتنظيم ضغط الدم ، وهو مفيد للغاية في الهضم والحفاظ على التركيب الكيميائي للدم.
ماذا سوف تأكل: ملح البحر العضوي غير المكرر وعشب البحر والبنجر والبامية وجوز الهند والجزر والفواكه المجففة مثل المشمش والتين والزبيب من الأطعمة الغنية بالصوديوم.

7. السيلينيوم
السيلينيوم ، وهو معدن مضاد للأكسدة ، حيوي للتشغيل السليم لجهاز المناعة وكذلك الغدة الدرقية. حتى أنه يحمي خلاياك من التلف.
ماذا سوف تأكل: اللحوم العضوية والمأكولات البحرية ومنتجات الألبان وخميرة البيرة والزبدة وبذور السمسم والثوم والمكسرات البرازيلية لتعزيز محتوى السيلينيوم لديك.

8. البوتاسيوم
يعتبر البوتاسيوم ، وهو معدن سائل مثل الصوديوم ، ضروريًا للحفاظ على توازن السوائل وتنظيم ضغط الدم. يُعرف باسم منشط العصب ، كما أنه يساعد الوظيفة الحسية.
ماذا سوف تأكل: البطاطس والطماطم والأفوكادو والحمضيات والموز والشمام والأسماك الدهنية والدواجن والسبانخ والكرفس.

9. اليود
لا غنى عن اليود لإنتاج هرمونات الغدة الدرقية ، وهو عنصر نادر يمنحك بشرة وشعر وأظافر صحية.
ماذا سوف تأكل: المأكولات البحرية الطازجة ، عشب البحر ، الملح المعالج باليود ، السلق السويسري ، السبانخ ، اللفت الأخضر والقرع الصيفي.

10. المنغنيز
يتحد المنغنيز مع المعادن الأخرى ويعزز جهاز المناعة الصحي. يفيد في إنتاج الهرمونات الجنسية وتجلط الدم ولصحة الجلد والأظافر والشعر.
ماذا سوف تأكل: الخضار الورقية الخضراء ، الأفوكادو ، العنب البري ، الأناناس ، عشب البحر ، الشاي الأخضر ، البيض ، الشمندر الطازج وبذر القمح.


فيتامين د

يرتبط نقص فيتامين (د) بشكل عام بنقص ضوء الشمس ، فنحن ننتج فيتامين (د) من خلال تعريض بشرتنا لضوء الأشعة فوق البنفسجية. إذا كان لديك مستويات منخفضة من فيتامين (د) ، فقد ينتج عن ذلك اضطرابات في النوم. نشرت دراسة في مجلة طب النوم السريري في عام 2013 ، وجد أن المستويات غير المنتظمة من فيتامين (د) ، بما في ذلك عدم وجود ما يكفي منها أو تناول الكثير منها ، مرتبطة بمشاكل النوم. كثرة تناول فيتامين د ، وشعر الناس بالنعاس أثناء النهار ، مما أفسد دورات نومهم أثناء الليل. قليل جدًا ، وكانوا ينامون عمومًا لساعات أقل كل ليلة. تحليل تلوي لتسع دراسات نشرت في العناصر الغذائية في عام 2018 ، وجد أن هذا هو الحال بالنسبة للعديد من الأشخاص ، فكلما قل فيتامين (د) لديك ، كان نومك أسوأ.

إذا كنت ترغب في مكافحة نقص فيتامين (د) ، يجب أن تحصل على الكثير من الأسماك الزيتية في نظامك الغذائي ، وتناول المكملات الغذائية ، وتأكد من تعرضك لأشعة الشمس عندما تستطيع.


محتويات

من المعروف أن ما لا يقل عن عشرين عنصرًا كيميائيًا مطلوب لدعم العمليات الكيميائية الحيوية البشرية من خلال خدمة الأدوار الهيكلية والوظيفية وكذلك الإلكتروليتات. [1] [9]

الأكسجين والهيدروجين والكربون والنيتروجين هي العناصر الأكثر وفرة في الجسم من حيث الوزن وتشكل حوالي 96٪ من وزن جسم الإنسان. يشكل الكالسيوم 920 إلى 1200 جرام من وزن الجسم البالغ ، 99٪ منه موجود في العظام والأسنان. يمثل هذا حوالي 1.5٪ من وزن الجسم. [2] يوجد الفوسفور بكميات تبلغ حوالي ثلثي الكالسيوم ، ويشكل حوالي 1٪ من وزن الجسم. [10] المعادن الرئيسية الأخرى (البوتاسيوم والصوديوم والكلور والكبريت والمغنيسيوم) تشكل فقط حوالي 0.85٪ من وزن الجسم. تشكل هذه العناصر الكيميائية الأحد عشر (H، C، N، O، Ca، P، K، Na، Cl، S، Mg) 99.85٪ من الجسم. المتبقي

18 معادن فائقة النعومة تشكل 0.15٪ فقط من الجسم ، أو حوالي مائة جرام إجمالاً للشخص العادي. الكسور الإجمالية في هذه الفقرة هي WP: مقادير CALC بناءً على جمع النسب المئوية من المقال حول التركيب الكيميائي لجسم الإنسان

توجد آراء مختلفة حول الطبيعة الأساسية للعديد من العناصر فائقة الدقة في البشر (والثدييات الأخرى) ، حتى بناءً على نفس البيانات. على سبيل المثال ، لا يوجد إجماع علمي على ما إذا كان الكروم عنصرًا أساسيًا في الإنسان. حددت الولايات المتحدة واليابان الكروم كمغذٍ أساسي ، [11] [12] لكن هيئة سلامة الأغذية الأوروبية (EFSA) ، التي تمثل الاتحاد الأوروبي ، راجعت السؤال في عام 2014 ولم توافق. [13]

معظم المغذيات المعدنية المعروفة والمقترحة ذات وزن ذري منخفض نسبيًا ، وهي شائعة بشكل معقول على اليابسة ، أو للصوديوم واليود ، في المحيط:

الأدوار في العمليات البيولوجية تحرير

عنصر غذائي RDA / AI ذكر / أنثى (الولايات المتحدة) [ملغ] [16] UL (الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي) [ملغ] [16] [17] فئة كثافة مغذيات عالية
المصادر الغذائية
مصطلح النقص مصطلح التجاوز
البوتاسيوم 04700.000 4700 NE NE إلكتروليت جهازي وضروري في تنظيم ATP مع الصوديوم البطاطا الحلوة والطماطم والبطاطس والفول والعدس ومنتجات الألبان والمأكولات البحرية والموز والبرقوق والجزر والبرتقال [18] نقص بوتاسيوم الدم فرط بوتاسيوم الدم
الكلور 02300.000 2300 3600 شمال شرق مطلوب لإنتاج حمض الهيدروكلوريك في المعدة وفي وظائف المضخة الخلوية ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) هو المصدر الغذائي الرئيسي. نقص الكلور في الدم فرط كلور الدم
صوديوم 01500.000 1500 2300 شمال شرق إلكتروليت جهازي وضروري في تنظيم ATP بالبوتاسيوم ملح الطعام (كلوريد الصوديوم ، المصدر الرئيسي) ، وخضروات البحر ، والحليب ، والسبانخ. نقص صوديوم الدم فرط صوديوم الدم
الكالسيوم 1000 2500 2500 ضروري لصحة العضلات والقلب والجهاز الهضمي ، وبناء العظام ، ودعم تكوين خلايا الدم ووظيفتها منتجات الألبان والبيض والأسماك المعلبة بالعظام (السلمون والسردين) والخضروات الورقية الخضراء والمكسرات والبذور والتوفو والزعتر والأوريجانو والشبت والقرفة. [19] نقص كالسيوم الدم فرط كالسيوم الدم
الفوسفور 00700.000 700 4000 4000 أحد مكونات العظام (انظر الأباتيت) ، الخلايا ، في معالجة الطاقة ، في الحمض النووي و ATP (مثل الفوسفات) والعديد من الوظائف الأخرى اللحوم الحمراء ومنتجات الألبان والأسماك والدواجن والخبز والأرز والشوفان. [20] [21] في السياقات البيولوجية ، عادة ما يُنظر إليها على أنها فوسفات [22] نقص فوسفات الدم فرط فوسفات الدم
المغنيسيوم 00420.000 420/320 350 250 مطلوب لمعالجة اعبي التنس المحترفين وللعظام السبانخ والبقوليات والمكسرات والبذور والحبوب الكاملة وزبدة الفول السوداني والأفوكادو [23] نقص مغنسيوم الدم ،
نقص المغنيسيوم
ارتفاع مغنيسيوم الدم
حديد 00018.000 8/18 45 شمال شرق مطلوب للعديد من البروتينات والإنزيمات وخاصة الهيموجلوبين للوقاية من فقر الدم اللحوم والمأكولات البحرية والمكسرات والفول والشوكولاته الداكنة [24] نقص الحديد اضطراب الحديد الزائد
الزنك 00011.000 11/8 40 25 مطلوب لعدة فئات من الإنزيمات مثل البروتينات المعدنية المصفوفة ، ونزعة الهيدروجين في الكبد ، والأنهيدراز الكربوني ، وبروتينات أصابع الزنك المحار * ، اللحوم الحمراء ، الدواجن ، المكسرات ، الحبوب الكاملة ، منتجات الألبان [25] نقص الزنك سمية الزنك
المنغنيز 00002.300 2.3/1.8 11 شمال شرق العامل المشترك المطلوب للديسموتاز الفائق الحبوب والبقوليات والبذور والمكسرات والخضروات الورقية والشاي والقهوة [26] نقص المنغنيز المنغنية
نحاس 00000.90 0.9 10 5 عامل مساعد مطلوب للسيتوكروم سي أوكسيديز الكبد ، المأكولات البحرية ، المحار ، المكسرات ، بعض البذور: الحبوب الكاملة ، البقوليات [26] نقص النحاس سمية النحاس
اليود 00000.150 0.150 1.1 0.6 مطلوب لتخليق هرمونات الغدة الدرقية الأعشاب البحرية (عشب البحر أو كومبو) * ، الحبوب ، البيض ، الملح المعالج باليود [27] نقص اليود / تضخم الغدة الدرقية فرط نشاط الغدة الدرقية اليود [28]
الكروم 00000.035 0.035/0.25 NE NE تشارك في استقلاب الجلوكوز والدهون ، على الرغم من أن آليات عملها في الجسم والكميات اللازمة لصحة مثالية ليست محددة جيدًا [29] [30] البروكلي وعصير العنب (وخاصة الأحمر) واللحوم ومنتجات الحبوب الكاملة [31] نقص الكروم سمية الكروم
الموليبدينوم 00000.045 0.045 2 0.6 مطلوب لعمل زانثين أوكسيديز وألدهيد أوكسيديز وأكسيداز الكبريتيت [32] البقوليات والحبوب الكاملة والمكسرات [26] نقص الموليبدينوم سمية الموليبدينوم [33]
السيلينيوم 00000.055 0.055 0.4 0.3 ضروري لنشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة مثل الجلوتاثيون بيروكسيديز المكسرات البرازيلية والمأكولات البحرية واللحوم العضوية واللحوم والحبوب ومنتجات الألبان والبيض [34] نقص السيلينيوم شيلين
كوبالت لا أحد NE NE مطلوب في تركيب فيتامين ب12، ولكن نظرًا لأن البكتيريا مطلوبة لتخليق الفيتامين ، فإنها تعتبر عادةً جزءًا من فيتامين ب12 التي تأتي من أكل الحيوانات والأطعمة الحيوانية (البيض). تسمم الكوبالت

RDA = البدل الغذائي الموصى به AI = المدخول الكافي UL = مستوى المدخول الأعلى المسموح به الأرقام الموضحة هي للبالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 31 و 50 عامًا ، ذكورًا أو إناثًا ليسوا حوامل أو مرضعات

* حصة واحدة من الأعشاب البحرية تتجاوز معيار UL الأمريكي البالغ 1100 ميكروغرام ولكن ليس 3000 ميكروغرام UL الذي حددته اليابان. [35]

تتواجد المعادن في دم الإنسان السليم بتركيزات معينة من الكتلة والأرحاء. يعرض الشكل أدناه تركيزات كل عنصر من العناصر الكيميائية التي تمت مناقشتها في هذه المقالة ، من يمين الوسط إلى اليمين. اعتمادًا على التركيزات ، يوجد بعضها في الجزء العلوي من الصورة ، بينما يوجد البعض الآخر في الجزء السفلي. يتضمن الشكل القيم النسبية لمكونات الدم الأخرى مثل الهرمونات. في الشكل ، تم تمييز المعادن باللون الأرجواني.

قد يوصي أخصائيو التغذية بأن يتم توفير المعادن بشكل أفضل من خلال تناول أطعمة معينة غنية بالعناصر الكيميائية ذات الأهمية. قد تكون العناصر موجودة بشكل طبيعي في الطعام (على سبيل المثال ، الكالسيوم في حليب الألبان) أو تضاف إلى الطعام (على سبيل المثال ، عصير البرتقال المدعم بالملح المعالج باليود بالكالسيوم المدعم باليود). يمكن صياغة المكملات الغذائية بحيث تحتوي على عدة عناصر كيميائية مختلفة (كمركبات) ، مزيج من الفيتامينات و / أو مركبات كيميائية أخرى ، أو عنصر واحد (كمركب أو خليط من المركبات) ، مثل الكالسيوم (كربونات الكالسيوم ، سترات الكالسيوم ) أو المغنيسيوم (أكسيد المغنيسيوم) ، أو الحديد (كبريتات الحديدوز ، الحديد ثنائي جليسينات).

ينبع التركيز الغذائي على العناصر الكيميائية من الاهتمام بدعم التفاعلات الكيميائية الحيوية لعملية التمثيل الغذائي مع المكونات الأساسية المطلوبة. [36] ثبت أن مستويات المدخول المناسبة من بعض العناصر الكيميائية ضرورية للحفاظ على الصحة المثلى. يمكن أن يلبي النظام الغذائي جميع متطلبات العناصر الكيميائية للجسم ، على الرغم من أنه يمكن استخدام المكملات عندما لا يتم تلبية بعض التوصيات بشكل كافٍ من خلال النظام الغذائي. مثال على ذلك هو نظام غذائي منخفض في منتجات الألبان ، وبالتالي لا يفي بالتوصية الخاصة بالكالسيوم.

تحرير السلامة

يمكن أن تكون الفجوة بين المدخول اليومي الموصى به وما يعتبر حدودًا عليا آمنة (ULs) صغيرة. على سبيل المثال ، بالنسبة للكالسيوم ، حددت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية المدخول الموصى به للبالغين فوق 70 عامًا عند 1200 مجم / يوم و UL عند 2000 مجم / يوم. [16] يضع الاتحاد الأوروبي أيضًا الكميات الموصى بها والحدود العليا ، والتي لا تتوافق دائمًا مع الولايات المتحدة. [35] في الجدول أعلاه ، يبدو أن المغنيسيوم شذوذ حيث أن المدخول الموصى به للرجال البالغين هو 420 ملغ / يوم (للسيدات 350 ملغ / يوم) في حين أن UL أقل من الموصى به ، عند 350 ملغ. والسبب هو أن UL خاص باستهلاك أكثر من 350 مجم من المغنيسيوم دفعة واحدة ، على شكل مكمل غذائي ، لأن هذا قد يسبب الإسهال. الأطعمة الغنية بالمغنيسيوم لا تسبب هذه المشكلة. [37]

تم اقتراح العديد من عناصر ultratrace على أنها ضرورية ، ولكن لم يتم تأكيد هذه الادعاءات عادة. يأتي الدليل القاطع على الفعالية من توصيف الجزيء الحيوي الذي يحتوي على العنصر بوظيفة محددة وقابلة للاختبار. [6] تتمثل إحدى مشكلات تحديد الفعالية في أن بعض العناصر غير ضارة بتركيزات منخفضة ومنتشرة (أمثلة: السيليكون والنيكل في المواد الصلبة والغبار) ، لذلك لا يوجد دليل على الفعالية بسبب صعوبة تكاثر أوجه القصور. [36] من المعروف أن عناصر Ultratrace لبعض المعادن مثل السيليكون والبورون لها دور ولكن الطبيعة البيوكيميائية الدقيقة غير معروفة ، والبعض الآخر مثل الزرنيخ يشتبه في أن يكون له دور في الصحة ، ولكن مع أدلة أضعف. [6]

لم يتم توضيح الآثار المزمنة للتعرض لجرعات عالية من البورون على المدى الطويل بشكل كامل

يمكن هندسة المعادن بيولوجيًا بواسطة البكتيريا التي تعمل على المعادن لتحفيز انحلال المعادن وترسيبها. [57] يتم إعادة تدوير العناصر الغذائية المعدنية عن طريق البكتيريا الموزعة في جميع أنحاء التربة والمحيطات والمياه العذبة والمياه الجوفية وأنظمة المياه الجليدية الذائبة في جميع أنحاء العالم. [57] [58] تمتص البكتيريا المواد العضوية الذائبة التي تحتوي على المعادن لأنها تزيل أزهار العوالق النباتية. [٥٨] تدور المغذيات المعدنية عبر هذه السلسلة الغذائية البحرية ، من البكتيريا والعوالق النباتية إلى السوط والعوالق الحيوانية ، التي تأكلها الكائنات البحرية الأخرى بعد ذلك. [57] [58] في النظم البيئية الأرضية ، تلعب الفطريات دورًا مشابهًا للبكتيريا ، حيث تقوم بتعبئة المعادن من المادة التي يتعذر على الكائنات الأخرى الوصول إليها ، ثم نقل العناصر الغذائية المكتسبة إلى النظم البيئية المحلية. [59] [60]


أفضل الأطعمة للفيتامينات والمعادن

الفيتامينات والمعادن ضرورية للعيش مثل الهواء والماء. فهي لا تحافظ فقط على صحة جسمك ووظيفته ، بل تحميك من مجموعة متنوعة من الأمراض.

تتجمع الفيتامينات والمعادن معًا ، لكنها مختلفة تمامًا. الفيتامينات هي مواد عضوية تنتجها النباتات أو الحيوانات. غالبًا ما يطلق عليها اسم "أساسية" لأنها لا يتم تصنيعها في الجسم (باستثناء فيتامين د) وبالتالي يجب أن تأتي من الطعام.

المعادن هي عناصر غير عضوية تنشأ من الصخور أو التربة أو الماء. ومع ذلك ، يمكنك امتصاصها بشكل غير مباشر من البيئة أو من حيوان أكل نباتًا معينًا.

نوعان من كل منهما

تنقسم الفيتامينات إلى فئتين: قابل للذوبان في الماء - مما يعني أن الجسم يطرد ما لا يمتصه - وقابل للذوبان في الدهون حيث يتم تخزين الكميات المتبقية في الكبد والأنسجة الدهنية كاحتياطيات. الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء هي فيتامينات B الثمانية (B-1 و B-2 و B-3 و B-5 و B-6 و B-7 و B-9 و B-12) وفيتامين C. - الفيتامينات القابلة للذوبان هي A و D و E و K.

يوجد العديد من المعادن ، ولكن هناك بعض المعادن الضرورية للصحة المثلى. تنقسم المعادن إلى مجموعتين: كبيرة ونزرة. العناصر الرئيسية ليست بالضرورة أكثر أهمية من التتبع ، ولكنها تعني أن هناك كميات أكبر في جسمك.

أهم مصادر الغذاء

تقترح الإرشادات الفيدرالية كميات يومية دنيا من الفيتامينات والمعادن الرئيسية. ومع ذلك ، ما لم تكن بحاجة إلى زيادة تناولك لأشياء معينة بسبب نقص أو سبب طبي آخر ، فإن اتباع العديد من الأرقام يمكن أن يكون مربكًا.

أفضل طريقة لضمان حصولك على مجموعة متنوعة من الفيتامينات والمعادن ، وبكميات مناسبة ، هو اتباع نظام غذائي صحي واسع النطاق. يتضمن ذلك التركيز على الفواكه والخضروات والحبوب الكاملة والفول والبقوليات والبروتين قليل الدسم ومنتجات الألبان. الخبر السار هو أن العديد من الأطعمة الشائعة تحتوي على مصادر متعددة من المعادن والفيتامينات ، لذلك من السهل تلبية احتياجاتك اليومية من الوجبات اليومية.

فيما يلي بعض أفضل الأطعمة للفيتامينات والمعادن من تقرير الصحة الخاص بكلية الطب بجامعة هارفارد ، الشعور بالفيتامينات والمعادن: اختيار الأطعمة والعناصر الغذائية التي تحتاجها للبقاء بصحة جيدة:

مصادر فيتامين

ذوبان في الماء:

ب -1: لحم الخنزير ، حليب الصويا ، البطيخ ، البلوط القرع

ب -2: الحليب واللبن والجبن والحبوب الكاملة والمدعّمة.

ب -3: اللحوم والدواجن والأسماك والحبوب الكاملة المدعمة والفطر والبطاطس

ب -5: الدجاج والحبوب الكاملة والبروكلي والأفوكادو والفطر

ب 6: اللحوم والأسماك والدواجن والبقوليات والتوفو ومنتجات الصويا الأخرى والموز

ب -7: الحبوب الكاملة والبيض وفول الصويا والأسماك

ب 9: الحبوب والحبوب المدعمة والهليون والسبانخ والبروكلي والبقوليات (البازلاء والحمص) وعصير البرتقال

ب 12: اللحوم والدواجن والأسماك والحليب والجبن وحليب الصويا والحبوب

فيتامين سي: فواكه حمضيات ، بطاطس ، بروكلي ، فلفل ، سبانخ ، فراولة ، طماطم ، كرنب بروكسيل

قابل للذوبان في الدهون:

فيتامين أ: لحم بقري ، كبد ، بيض ، جمبري ، سمك ، لبن مدعم ، بطاطا حلوة ، جزر ، قرع ، سبانخ ، مانجو

فيتامين د: الحليب المعزز والحبوب والأسماك الدهنية

فيتامين هـ: زيوت نباتية ، خضروات ذات أوراق خضراء ، حبوب كاملة ، مكسرات

فيتامين ك: ملفوف ، بيض ، حليب ، سبانخ ، بروكلي ، كرنب

المعادن

الكالسيوم: الزبادي والجبن والحليب والسلمون والخضروات الورقية الخضراء

كلوريد: ملح

المغنيسيوم: السبانخ والبروكلي والبقوليات والبذور وخبز القمح الكامل

البوتاسيوم: اللحوم والحليب والفواكه والخضروات والحبوب والبقوليات

صوديوم: الملح وصلصة الصويا والخضروات

الكروم: اللحوم والدواجن والأسماك والمكسرات والجبن

نحاس: المحار والمكسرات والبذور ومنتجات الحبوب الكاملة والفول والخوخ

فلوريد: السمك والشاي

اليود: الملح المعالج باليود والمأكولات البحرية

حديد: اللحوم الحمراء والدواجن والبيض والفواكه والخضروات الخضراء والخبز المدعم

المنغنيز: المكسرات والبقوليات والحبوب الكاملة والشاي

السيلينيوم: اللحوم العضوية والمأكولات البحرية والجوز

الزنك: اللحوم والمحار والبقوليات والحبوب الكاملة

بقلم ماثيو سولان
محرر تنفيذي ، ساعة هارفارد لصحة الرجال

الصورة: © Maksym Yemelyanov | Dreamstime.com


شاهد الفيديو: المعادن علوم أرض