Микронутриенты: обзор

Взрослому нужно всего 4 микрограмма витамина B12 в сутки, то есть четыре миллионные доли грамма^[1][2]. Это в миллион раз меньше 4 г, примерно чайной ложки сахара. Печень держит запас B12 на 2–5 лет, поэтому после смены рациона нехватка нарастает незаметно, пока не появятся анемия или проблемы с нервами^[3]. В этом вся суть микронутриентов: доза ничтожная, а без нее организм рано или поздно дает сбой. Обратная крайность тоже существует. В кокрейновском обзоре 78 исследований почти с 300 тысячами участников антиоксидантные добавки не продлевали жизнь. Бета-каротин и витамин E даже немного повышали смертность^[4].

Что такое микронутриенты

Микронутриенты — это витамины и минералы, нужные организму в небольших количествах, чтобы он работал и оставался здоровым^[2]. Макронутриенты, то есть белки, жиры и углеводы, мы едим граммами и десятками граммов, а микронутриентов нужны миллиграммы или микрограммы (микрограмм составляет одну миллионную долю грамма)^[2].

Большинство микронутриентов относятся к незаменимым веществам: организм не может синтезировать их в достаточном количестве, поэтому они должны поступать с пищей. Есть исключения. Витамин D кожа вырабатывает на солнце, но, по оценке NHS для британских широт, близких к украинским, с октября до начала марта солнца для этого мало^[5]. Микронутриенты нужны для роста, работы иммунной системы, развития мозга и кроветворения^[6].

Витамины — это органические соединения, которые образуются в растениях и животных. Часть из них чувствительна к теплу, воздуху или кислотам, поэтому частично разрушается при приготовлении пищи, особенно при варке и жарке^[7].

Минералы, такие как кальций и железо, являются неорганическими элементами, которые содержатся в почве или воде и поглощаются растениями и животными. В отличие от витаминов, минералы от нагревания не разрушаются, поэтому термическая обработка влияет на них меньше.

Микронутриенты выполняют ряд важных функций:

• Рост и развитие: участвуют в образовании клеток, восстановлении тканей и развитии ребенка. Во время беременности особенно важен фолат: женщинам, которые планируют ребенка или могут забеременеть, NHS советует принимать 400 мкг фолиевой кислоты ежедневно до 12-й недели беременности^[8].
• Иммунитет: для нормальной работы иммунной системы на всех этапах иммунного ответа нужны витамины A, D, C, E, B6, B12, фолат, а также цинк, железо, медь и селен^[6].
• Здоровье мозга: железо и витамин B12 нужны для развития мозга и работы нервной системы, а длительная нехватка B12 может повреждать нервы^[3].

Микронутриенты из еды помогают предотвращать болезни, которые развиваются именно из-за их нехватки: рахит^[5], железодефицитную анемию^[9], поражения глаз при дефиците витамина A^[10]. Миф: антиоксидантные витамины C и E в таблетках защищают от болезней сердца и рака. На самом деле: в обзоре для Рабочей группы профилактических служб США витаминные и минеральные добавки не имели доказанной пользы для профилактики сердечно-сосудистых болезней и рака^[11]. Добавки селена в 12 исследованиях почти с 20 тысячами участников не повлияли ни на смертность, ни на сердечно-сосудистые события^[12].

Достаточное поступление микронутриентов со сбалансированным рационом снижает риск дефицитов, которые могут приводить к серьезным заболеваниям^[2].

Типы микронутриентов и их функции

Микронутриенты обычно делят на четыре группы: водорастворимые витамины, жирорастворимые витамины, макроминералы и микроминералы. У каждой группы свои функции и свои особенности усвоения.

Деление витаминов на водорастворимые и жирорастворимые имеет практический смысл: от него зависит, накапливается ли витамин в организме, как он усваивается и насколько легко его передозировать.

Водорастворимые витамины

Большинство водорастворимых витаминов организм почти не запасает, и их избыток выводится с мочой, поэтому они должны поступать с пищей регулярно. Главное исключение составляет витамин B12: его запаса в печени хватает на годы^[3]. «Водорастворимый» также не означает «безвредный в любой дозе»: избыток витамина B6 из добавок вызывает поражение периферических нервов^[13]. К основным водорастворимым витаминам относятся:

Витамины группы B и витамин C:

• B1 (тиамин): высвобождает энергию из пищи и поддерживает нервную систему^[8].
• B2 (рибофлавин): нужен для здоровья кожи, глаз и нервной системы, помогает высвобождать энергию из пищи. Ультрафиолет разрушает рибофлавин, поэтому молоко и йогурт лучше хранить вдали от прямого света^[8].
• B3 (ниацин): помогает клеткам вырабатывать энергию. Большие дозы никотиновой кислоты снижают «плохой» холестерин, но в исследовании HPS2-THRIVE у людей высокого сердечно-сосудистого риска это не уменьшило количества сердечных приступов, инсультов и других сосудистых событий: 13,2% против 13,7% в группе плацебо^[14].
• B5 (пантотеновая кислота): служит сырьем для синтеза жирных кислот и обмена энергии. Она есть почти во всех овощах, цельнозерновых продуктах и мясе^[8].
• B6 (пиридоксин): поддерживает работу нервной системы, помогает образовывать гемоглобин^[8].
• B7 (биотин): работает в обмене жиров, белков и углеводов. Адекватное потребление для взрослых Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) установило на уровне 40 мкг в сутки^[1].
• B9 (фолиевая кислота): нужна для образования здоровых эритроцитов и предотвращения анемии, а во время беременности снижает риск пороков нервной трубки плода. В продуктах этот витамин называют фолатом, а фолиевой кислотой обычно называют его форму в добавках^[8].
• B12 (кобаламин): без него не образуются эритроциты, не работает как следует нервная система, а организм не может использовать фолат^[8].
• Витамин C (аскорбиновая кислота): участвует в образовании коллагена, поддерживает сосуды, десны и иммунную систему, действует как антиоксидант. Тяжелую нехватку витамина C называют цингой (скорбутом)^[6].

Источники: цитрусовые, ягоды, брокколи, сладкий (болгарский) перец, листовые овощи, бобовые, мясо, молоко, яйца. Витамин B12 дают мясо, рыба, молоко, сыр, яйца и обогащенные хлопья для завтрака^[8].

Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины лучше усваиваются вместе с жиром. Они накапливаются в печени и жировой ткани, создавая запасы, и именно поэтому их легче всего передозировать добавками^[15]. Основные жирорастворимые витамины:

• Витамин A: отвечает за зрение, особенно в сумерках, а также поддерживает иммунитет и обновление кожи. Нехватка витамина A является главной предотвратимой причиной детской слепоты в мире^[10].
• Витамин D: способствует усвоению кальция и фосфора, нужен для костей, зубов и мышц. Его нехватка вызывает рахит у детей и размягчение костей (остеомаляцию) у взрослых^[5].
• Витамин E: антиоксидант, который защищает мембраны клеток от повреждения свободными радикалами. Адекватное потребление по EFSA составляет 13 мг в сутки для мужчин и 11 мг для женщин^[1].
• Витамин K: необходим для свертывания крови и формирования костной ткани. Его роль в здоровье сосудов активно изучают, но убедительных доказательств пользы добавок для сердца пока нет.

Источники: жирная рыба (лосось, скумбрия, сельдь), печень, яйца, молочные продукты, растительные масла, шпинат, брокколи, семена, орехи.

Роль макро- и микроминералов

Минералы — это неорганические вещества, которые выполняют важные функции в организме. Их делят на макроминералы, которых нужно сотни миллиграммов в сутки, и микроминералы (микроэлементы), норма которых измеряется миллиграммами или даже микрограммами^[1].

Обе группы работают вместе: кальцию для костей нужны фосфор, магний и витамин D, а медь помогает организму использовать железо. Для большинства людей самый простой способ получить их в нужных пропорциях — разнообразный рацион.

Макроминералы (макроэлементы)

Макроминералы нужны в относительно больших количествах и регулируют важнейшие физиологические процессы. Нормы ниже приведены для взрослых по данным EFSA^[1]:

• Кальций: основной компонент костей и зубов, в которых сосредоточено около 99% кальция организма. Поддерживает сокращение мышц, передачу нервных импульсов и свертывание крови. EFSA рекомендует 1000 мг в сутки людям 18–24 лет и 950 мг с 25 лет.
• Магний: участвует в сотнях ферментных реакций (по обзору 2015 года, более 600), в том числе в выработке энергии и синтезе белка^[16]. Регулирует работу мышц и нервов, нужен для сердечного ритма. Адекватное потребление составляет 350 мг в сутки для мужчин и 300 мг для женщин.
• Калий: поддерживает водный баланс в клетках, влияет на артериальное давление и сердечный ритм. Адекватное потребление для взрослых составляет 3500 мг в сутки.
• Натрий: вместе с калием отвечает за баланс жидкостей в теле, помогает передавать нервные импульсы. С натрием чаще проблема избыток: ВОЗ советует взрослым меньше 2000 мг натрия в сутки, то есть меньше 5 г соли, потому что избыток соли повышает риск высокого давления^[17].
• Фосфор: составная часть костей и клеточных мембран. Нужен для обмена энергии и строения ДНК и РНК. Адекватное потребление для взрослых составляет 550 мг в сутки.
• Сера: является составной частью всех живых тканей и аминокислот метионина и цистеина, которые нужны для синтеза белков и ферментов. Основным ее источником является белковая пища.

Источники макроминералов: молочные продукты (творог, сыр, йогурт), бананы, картофель, шпинат, бобовые, орехи, миндаль, жирная рыба, креветки.

Микроминералы (микроэлементы)

Микроминералы нужны в меньших количествах, однако без них не обходятся иммунитет, кроветворение, работа щитовидной железы и антиоксидантная защита:

• Железо: переносит кислород в составе гемоглобина, участвует в выработке энергии. EFSA рекомендует 11 мг в сутки мужчинам и женщинам после менопаузы и 16 мг женщинам детородного возраста, которые теряют железо с менструациями^[1].
• Цинк: способствует заживлению и обновлению клеток, нужен для кожи, иммунитета и гормонального баланса. Потребность в нем растет, если в рационе много фитатов, веществ цельнозерновых и бобовых, которые мешают усвоению цинка^[1].
• Селен: входит в состав селенопротеинов, часть из которых является антиоксидантными ферментами, а другие регулируют работу щитовидной железы^[18]. Адекватное потребление для взрослых составляет 70 мкг в сутки^[1].
• Марганец: работает в составе ферментов, которые обеспечивают обмен углеводов, аминокислот и холестерина. Адекватное потребление для взрослых составляет 3 мг в сутки^[1].
• Йод: нужен для синтеза гормонов щитовидной железы, которые регулируют обмен веществ, рост и развитие мозга. Взрослым нужно 150 мкг в сутки, беременным 200 мкг^[1]. По обзору 2009 года, недостаточно йода получают около 2 миллиардов человек, а примерно половина Европы имеет легкий йододефицит^[19].
• Фтор: укрепляет эмаль зубов и помогает предотвращать кариес. Формально EFSA не считает фтор незаменимым, потому что без него рост и развитие не нарушаются, но его защитное действие на зубы признает^[1].
• Медь: нужна для соединительной ткани, работы мозга и нервной системы, а также для того, чтобы организм мог использовать железо. Адекватное потребление составляет 1,6 мг в сутки для мужчин и 1,3 мг для женщин^[1].

Источники микроминералов: красное мясо, печень, морепродукты (устрицы, креветки), морская рыба, бобовые, яйца, семена, орехи, йодированная соль.

Коротко: суточная потребность в кальции измеряется сотнями миллиграммов, а в селене и йоде микрограммами, то есть в тысячи раз меньше. Именно поэтому микроэлементы легко «перебрать» добавками.

Свойства микронутриентов

Микронутриенты участвуют в большинстве биохимических процессов: без них не работают ферменты, не образуются гормоны и клетки крови, не строится кость.

Основные свойства микронутриентов:

• Поддержка обмена веществ: витамины группы B являются коферментами, то есть «помощниками» ферментов, нужных для энергетического обмена. Минералы, такие как магний и цинк, нужны для работы сотен ферментов в организме^[16].
• Работа иммунитета: иммунным клеткам нужны витамины C и D, цинк и селен^[6]. Миф: регулярный витамин C защищает от простуды. На самом деле: в кокрейновском обзоре в общем населении он не уменьшал количества простуд; продолжительность болезни у взрослых он сокращал лишь на 8%^[20].
• Рост и развитие тканей: кальций, фосфор и витамин D нужны для формирования и поддержания костей. Железо, витамин B12 и фолат нужны для образования эритроцитов, которые переносят кислород к тканям.
• Антиоксидантная защита: витамин C, витамин E и селенсодержащие ферменты обезвреживают свободные радикалы, то есть агрессивные молекулы, повреждающие клетки. Организму, которому этих веществ хватает, дополнительные дозы в таблетках не помогают^[4].

Влияние на здоровье:

• Витамин D и остеопороз: при нехватке витамина D кальций хуже усваивается, и кости слабеют, особенно у пожилых людей. Вместе с тем в метаанализе 81 исследования с более чем 53 тысячами участников добавки витамина D не уменьшали количества переломов и падений^[21]. Поэтому добавки имеют смысл для людей с нехваткой или из групп риска, а не как «таблетка от переломов» для всех.
• Железо и анемия: нехватка железа, преимущественно из-за недостаточного поступления с пищей, является самой распространенной пищевой причиной анемии в мире^[9]. Достаточное потребление железа особенно важно для женщин детородного возраста и детей, потому что анемия вызывает усталость, одышку и снижает работоспособность^[9].
• Антиоксиданты и сердечно-сосудистые заболевания: из овощей, фруктов, орехов и масел витамины C и E поступают как часть здорового рациона, но отдельные таблетки с ними риск сердечных болезней не снижают^[11].

Микронутриенты действуют вместе: одни помогают усваиваться другим, а нехватка одного может нарушать работу целой системы.

Последствия дефицита и избытка микронутриентов

Микронутриенты нужны в определенных пределах. И недостаточное, и чрезмерное потребление может вредить здоровью, а между этими пределами находится довольно широкая безопасная зона.

Дефицит микронутриентов

Большинство здоровых людей получают достаточно микронутриентов из сбалансированного питания^[2]. Однако некоторые группы населения чаще сталкиваются с дефицитами:

• Витамин D: недостаточность витамина D связана прежде всего с нехваткой солнца. В анализе данных более 55 тысяч европейцев уровень витамина D ниже 30 нмоль/л имели 13% людей, а зимой 17,7%; люди с темной кожей имели такой дефицит в 3–71 раз чаще^[22]. NHS советует всем рассмотреть 10 мкг витамина D в сутки осенью и зимой^[5].
• Витамин B12: дефицит витамина B12 грозит людям, которые придерживаются веганского питания без обогащенных продуктов или добавок, а также пожилым людям, у которых ухудшается усвоение витамина^[3].
• Витамин A: дефицит распространен среди детей и беременных в странах с бедным питанием. Один из первых признаков — ухудшение зрения в сумерках, которое в быту называют «куриной слепотой». Ежегодно из-за нехватки витамина A слепнут 250–500 тысяч детей^[10].
• Железо: по оценке ВОЗ, анемия есть у 40% детей в возрасте 6–59 месяцев, 37% беременных и 30% женщин 15–49 лет^[9]. Риск выше и у людей, которые не едят мяса.
• Кальций: пожилым людям может не хватать кальция из пищи, особенно если в рационе мало молочных продуктов. Таблетки решают эту проблему хуже, чем кажется: в самых качественных исследованиях добавки кальция не снижали риска переломов^[23], поэтому для здоровья костей после 50 лет сначала смотрят на тарелку.

Дефицит каждого из этих нутриентов имеет свои признаки: усталость, бледность, ломкость костей, частые инфекции или проблемы со зрением. Эти симптомы неспецифичны, поэтому определить, чего именно не хватает, можно только по анализам.

Читайте:

Дефицит витаминов: сигналы и риски

Дефицит витаминов: по каким сигналам его можно заподозрить, нехватка каких витаминов скрывается за усталост...

Избыток микронутриентов

Избыток микронутриентов встречается реже, чем дефицит, но риск растет с жирорастворимыми витаминами (A, D, E, K), которые накапливаются в печени и жировой ткани. Отравление избытком витаминов называют гипервитаминозом.

• Источники токсичности: чаще всего это неконтролируемый прием добавок, реже еда. Исключение составляет печень: если есть ее чаще раза в неделю, можно получить слишком много витамина A, а беременным NHS советует не есть печень совсем^[24]. Суточную норму селена могут дать несколько бразильских орехов: в исследовании два ореха в день повышали уровень селена не хуже добавки^[25].
• Безопасные пределы: EFSA установило для взрослых верхние допустимые уровни потребления из всех источников: витамин A (готовый ретинол) 3000 мкг, витамин D 100 мкг (4000 МЕ), витамин B6 12 мг, селен 255 мкг, цинк 25 мг, йод 600 мкг в сутки; для магния из добавок предел 250 мг^[15][26].
• Симптомы: в зависимости от вещества избыток проявляется головной болью, тошнотой, поражением печени, онемением рук и ног (витамин B6), выпадением волос (селен)^[13][26]. Длительная передозировка витамина D повышает уровень кальция в крови, что вредит костям, почкам и сердцу^[5]. Очень большие дозы железа могут быть смертельными, особенно для детей^[27].

Даже если симптомы не появляются сразу, избыток некоторых веществ вредит в долгосрочной перспективе: более 1,5 мг витамина A в сутки на протяжении многих лет может делать кости более хрупкими в пожилом возрасте^[24].

Коротко: водорастворимый не значит безопасный в любой дозе, а «натуральный» не значит без предела. Человеку, которому всего хватает, больше витаминов не дает больше здоровья.

Как получать микронутриенты?

Самый надежный способ получать микронутриенты — сбалансированное и разнообразное питание^[2]. Продукты, помимо витаминов и минералов, содержат клетчатку и другие полезные вещества, которых нет в таблетках.

Дополнительные советы

• Сезонность: в холодные месяцы, когда солнца для витамина D мало, полезно чаще есть жирную рыбу, которая дает витамин D и омега-3 жирные кислоты, а также молочные продукты и яйца.
• Разнообразие: чтобы получить полный набор микронутриентов, в рационе ежедневно должны быть продукты из разных групп: овощи, фрукты, белковые продукты, злаки и молочные продукты.
• Правильная обработка: витамины лучше сохраняются, если готовить на пару, тушить или запекать; в исследовании с брокколи приготовление на пару сохранило витамин C лучше всего, а жарка и варка давали большие потери^[7]. Брокколи, сваренная до серого цвета, теряет и витамин C, и любые шансы понравиться детям. Овощи лучше не разваривать и не держать долго в воде.
• Контроль добавок: не принимайте пищевые добавки с «мегадозами» без рекомендации врача. Дефицит подтверждают анализами и корректируют под контролем специалиста, который также подскажет, когда лучше всего принимать витамины. Добавки с железом храните подальше от детей^[27].

Общее правило простое: разнообразная тарелка работает лучше, чем полка с баночками.