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Sais minerais PROF. DRA. INGRID THAÍS BELTRAME BOTELHO Classificação dos Minerais https://www.slideshare.net/flaviomoreno/nutrientes-minerais-para-ruminantes https://www.slideshare.net/flaviomoreno/nutrientes-minerais-para-ruminantes Sais minerais / elementos minerais Micronutrientes: < 100 mg/dia Macronutrientes: > 100 mg/dia O corpo humano é composto por 4% a 5% de minerais Sais minerais Os sais minerais podem ser encontrados em nosso corpo basicamente nas formas: Imobilizados ou cristalizados Ionizados ou dissociados Fosfato de Cálcio Ou hidroxiapatita Associados a compostos Orgânicos - quelados Minerais Elementos inorgânicos (geralmente um metal), combinados com algum outro grupo de elementos químicos, como por exemplo, óxido, carbonato, sulfato, fósforo, etc. Os minerais não são sintetizados por organismos vivos, por isso a necessidade de consumir alimentos Por vezes é preciso recorrer aos suplementos minerais. Concentração dependente da dieta: minerais quelados são melhor absorvidos. CÁLCIO - Ca++ É o mineral mais abundante do organismo (1.100g a 1.200g), dos quais 90% estão no esqueleto - Associado (imobilizado sob a forma de fosfato de cálcio) Dieta: leite, vegetais verdes escuros Necessita Vitamina D (calciferol) pra ser absorvido (SOL ou suplementação) Exercícios físicos (principalmente de impacto) liberação de calcitonina a ingestão de alimentos ricos em ácido oxálico (por exemplo, espinafre) ou em ácido fítico (pão integral) diminuem a disponibilidade do cálcio em razão da formação de sais insolúveis. A cafeína, o álcool e diversos medicamentos são fatores desfavoráveis à disponibilidade do cálcio Cálcio Calcitonina O íon cálcio intracelular (Ca2+) é um dos principais reguladores da resposta celular a muitos agonistas e tem função de mensageiro iônico universal, levando sinais da superfície para o interior da célula. Cálcio e fecundação Cálcio e apoptose O cálcio ionizado é necessário para reações enzimáticas, transporte e estabilidade de membranas, coagulação sanguínea, condução nervosa, transmissão neuromuscular, contração muscular, manutenção do tônus da musculatura lisa vascular, secreções hormonais, formação e reabssorção óssea, controle do metabolismo hepático do glicogênio, e divisão e crescimento celular. Fósforo Fósforo O fósforo é um mineral que, combinado com o cálcio, forma a estrutura resistente dos ossos e dos dentes Fósforo Exerce papel estrutural na célula, notadamente nos fosfolipídios, constituintes das membranas celulares Fósforo Fósforo Desempenha papel fundamental para a célula como fonte de energia sob a forma de ATP (adenosina trifosfato). É graças ao fósforo que a célula pode dispor de reservas de energia. Flúor / Fluoreto O flúor é um dos oligoelementos mais conhecidos por seu papel na prevenção das patologias buco dentária e óssea Interfere no metabolismo bacteriano (bacteriostático) Inibe enzimas bacterianas Enolase; Inibe enzimas bacterianas ATpase A Enolase transforma o gliceraldeído em piruvato. Para funcionar, ela precisa de Magnésio (Mg). O flúor por sua vez entra com o hidrogênio e rouba o magnésio necessário para a enzima → Inibe a síntese de ATP EFEITO BACTERIOSTÁTICO Resumindo: Inibição da Enolase Inibição do bombeamento de H+ para fora da célula Acidificação intracelular Interfere no transporte Trans-membrana (bactericida) Exige alta concentração de flúor Alteração na permeabilidade da membrana Extravazamento do conteúdo celular bacteriano Morte da célula bacteriana Altas doses de fluoreto podem estimular a proliferação dos osteoblastos, células responsáveis pela formação do osso, Os fluoretos também parecem alterar a estrutura cristalina do osso, possivelmente aumentando o risco de fraturas. Fluoreto e osso https://www.seuamigofarmaceutico.com.br/artigos-e-variedades/fluor--controversias-sobre-o-fluor--um-estudo-completo/105 https://www.seuamigofarmaceutico.com.br/artigos-e-variedades/fluor--controversias-sobre-o-fluor--um-estudo-completo/105 Sais minerais II PROF. DRA. INGRID THAÍS BELTRAME BOTELHO Sódio – Na+ Principal cátion extracelular Altas concentrações nos ossos e secreções intestinais, como bile e suco pancreático Concentração plasmática é dependente da quantidade NaCl consumido – necessidas mínimas Concentração regulada por: ADH, aldosterona e NAP (natriurético atrial) e também por osmorreceptores envolvidos no mecanismo de sede. Potássio – K+ Principal cátion intracelular (90% encontra-se neste meio) O potássio é um cátion de alta concentração intracelular (140 mEq/L) em relação à sérica (3,5 a 5,0 mEq/L) devido a ação ativa da bomba NaK, Funções: * manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico celular. Transmissão nervosa e contrações musculares •Regulação do pH Contribui para o metabolismo energético normal, pois ele é cofator de uma série de enzimas envolvidas nas várias vias metabólicas relacionadas à geração de energia Cloro Cl_ é o principal ânion extracelular Cloro É essencial no equilíbrio hídrico e na regulação da pressão osmótica Cloro e digestão Cloro e equilíbrio ácido base O bicarbonato produzido pela anidrase carbônica nos eritrócitos se move para o plasma em troca do íon cloreto (conhecido como “desvio do cloreto”) Túbulo distal e coletor Cloro - cofator Essencial na ativação da amilase intestinal pH e sistema tampão Sais minerais III PROF. DRA. INGRID THAÍS BELTRAME BOTELHO Ferro Fe2+ Formação da Hemoglobina (proteína) grumo prostético Heme formam hemácias (atuam no transporte de gases) Feijão, carne vermelha Formação da mioglobina: transporta gases para músculos Enzimas respiratórias: citocromos, Ferro nos alimentos 42 Grupo prostético O ferro contribui para a síntese normal de DNA, necessária para o crescimento A enzima associada a síntese de DNA é estabilizada por um centro de ferro não-heme (Fe3+ ) e sem ele, ela perde totalmente sua função impedindo qualquer célula de se multiplicar. Este mecanismo é evidenciado principalmente na replicação bacteriana. Pesquisas demonstram que um ambiente pobre em ferro limita a proliferação bacteriana já que o ferro é um fator essencial na replicação. 43 O ferro contribui para a habilidade do corpo de degradar químicos indesejáveis • Os citocromos também atuam na degradação oxidativa de substâncias tóxicas, sendo os citocromos P450 responsáveis pela oxigenação de xenobióticos lipofílicos • Nas células hepáticas e da mucosa intestinal, catalisam a degradação de drogas, produtos químicos, substratos endógenos como esteróides, e toxinas procedentes de fontes externas • famílias/subfamílias de citocromos P450: 1, 2 e 3 são as mais implicadas no metabolismo de medicamentos, com grande influência na resposta à terapêutica farmacológica 44 Primeira linha de defesa contra toxinas Ferro é necessário para a função normal do sistema imune • papel ainda permanece controverso • A tendência atual é aceitar que tanto a sobrecarga quanto a deficiência de ferro resultam em mudanças na resposta imune (Expert Group on Vitamins and Minerals, 2002; Umbelino e Rossi, 2006). • Deficiência pode causar redução na atividade fagocítica de células apresentadoras de antígenos, diminuição dos níveis de imunoglobulinas, dificulta a ativação de linfócitos T e reduz a produção de IL-2 • Está estabelecido que a administração de ferro parenteral durante a infecção mostrou-se danosa em humanos e nos estudos realizados em animais (Patruta e Horl, 1999). é necessário para o crescimento de muitos microrganismos patogênicos 45 Ferro é necessário para o desenvolvimento neurológico normal em embriões • O cérebro é mais vulnerável à carência de ferro durante os períodos de maior crescimento e desenvolvimento, que compreendem, no ser humano, o último trimestre de vida fetal e os primeiros dois anos da infância • Associado a mielinização dos neurônios,a formação de sinapses e a produção de energia mitocondrial. • São também dependentes de ferro as enzimas responsáveis pela síntese e função de vários neurotransmissores, como dopamina, serotonina, catecolaminas e ácido gama-aminobutírico (GABA) 46 Tanto no período embrionário quanto na lactância, a distribuição do ferro no cérebro é proporcional às áreas que se encontram em maior desenvolvimento em cada momento. Desenvolvimento neurológico e Ferro 47 Em lactentes anêmicos Tendência a menor velocidade de condução auditiva, baixos escores em escalas de desenvolvimento e comportamento afetivo anormal têm sido descritos (Oski e Honig, 1978; Lozoff e Prabucki, 1986; Rocangliolo e cols., 1998; Algarin e cols., 2003). Baixa atividade motora, disfunção sensório-motora e diminuição do rendimento físico. Diminuição da atenção, disposição, rendimento escolar e memória (Grantham-McGregor e Ani, 2001; Angulo-Kinzler e cols., 2002; Gera e cols., 2007). A reversibilidade do atraso no desenvolvimento e na capacidade mental e motora de lactentes anêmicos após terapia com ferro é ainda objeto de controvérsias teóricas e metodológicas. Grande parte dos estudos, contudo, sugere que a instalação da anemia em fases precoces da vida pode afetar de maneira irreversível as funções cognitiva, motora, auditiva e de percepção visual Cobre O organismo humano contém cerca de 80mg de cobre para um homem de 70 kg. (terceiro mineral mais abundante) A recomendação das academias científicas considera como mínimo a absorção diária de cerca de 2mg/dia. Um regime equilibrado contém de 2 a 5mg/dia. Os órgãos mais ricos em cobre são o fígado, onde o excesso é estocado, e o cérebro. Cerca de 1/3 está nos músculos e no esqueleto . Cobre O transporte de cobre é assegurado por uma proteína, a ceruloplasmina. Quando este transportador está saturado, a absorção do cobre pelos intestinos é diminuída. A deficiência de cobre é rara Cobre Participa de reações bioquímicas como cofator de Cobre – funções não enzimáticas Funções não enzimáticas : atua na produção da hemoglobina, transporte de gases, equilíbrio neuro hormonal e regulação da expressão genética No sistema nervoso central participa do desenvolvimento do cérebro A deficiência no início da vida pode provocar alterações nervosas como tremores, ataxias , perturbações da mielinização de fibras nervosas e redução na produção de neurotransmissores Zinco O zinco ( difere dos outros metais de transição, pois contém a camada eletrônica d'' completa e assim não participa de reações redox mas age como ácido de Lewis para aceitar um par de elétrons, fazendo com que seja um íon estável Ocorre naturalmente como 5 isótopos estáveis 64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn, e 70 Zn Geralmente se complexa com aminoácidos, peptídios e nucleotídeos e tem afinidade com grupos tióis e hidrogênio O zinco é um mineral que se encontra amplamente distribuído em todo o corpo humano, porém em pequenas concentrações (1,5g a 2,5g) http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-52732004000100009 https://www.redalyc.org/pdf/260/26019329014.pdf As recomendações diárias de ingestão (RDI) do zinco são de 11mg/dia para homens e 8 mg/dia para mulheres adultas. Em algumas fases da vida, as necessidades deste mineral estão aumentadas, como na gestação, infância, puberdade e senilidade Relaciona se a atividade das células T Helper desenvolvimento de linfócitos T citotóxicos, hipersensibilidade retardada, proliferação de linfócitos T, produção de interleucina 2 e morte programada de células de origem mielóide e linfóide O zinco está envolvido com o desenvolvimento cognitivo e, apesar do mecanismo exato não ser claro, parece que o zinco é essencial na neurogênese, migração neuronal e formação de sinapses. Em relação ao metabolismo da vitamina A, o zinco é requerido para a síntese hepática e secreção de RBP (Retinol Binding Protein ), proteína responsável pelo transporte da vitamina A. A participação do zinco na conversão dos hormônios tireoidianos foi evidenciada por Nishiyama et al., em 1994. Manganês O corpo humano contém cerca de 15 a 20 miligramas do mesmo. A maior parte é encontrada nos ossos, com o resto distribuído por todo o corpo em tecidos como o pâncreas, rins, fígado, glândulas adrenais e glândulas pituitárias (onde a atividade celular respiratória é maior) https://opas.org.br/onde-fica-o-figado-e-quais-sintomas-de-problemas-com-ele/ Manganês Funciona como antioxidante, ativa enzimas que participam do metabolismo dos carboidratos (ação hipoglicemizante) Metabolismo de aminoácidos - papel na biossíntese das proteínas e dos mucopolissacarídeos das cartilagens, assim como implicação no metabolismo dos neurotransmissores. Metabolismo do colesterol (ação protetora das células hepáticas) – relação com hormônios esteróides e colabora na formação da cartilagem e ossos Constituinte da arginase Magnésio É o cátion intracelular mais importante depois do potássio. Uma parte importante do magnésio é fixada sobre os ossos sob a forma de fosfatos e bicarbonatos, outra pequena parte entra na composição da massa molecular, e outra fração minúscula, presente no sangue, está ligada às proteínas, ionizadas e fisiologicamente ativas. https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/minerais.pdf Magnésio Associado ao anel e protopofirina na formação da clorofila Cromo O cromo pode se apresentar sob diferentes formas de oxidação. O cromo trivalente é o mais estável e o que existe no sistema biológico. A transformação do cromo inorgânico em uma forma biologicamente ativa é indispensável para suas funções biológicas Segundo a National Research Council, os aportes recomendados de cromo para adultos são de 50mcg a 200mcg diários Homens de 19 a 51 anos precisam consumir 35mcg/dia de cobre; mulheres na mesma faixa etária devem ingerir 25mcg diariamente. o nível do mineral diminui com a idade. https://www.scielo.br/pdf/rbme/v11n5/27585.pdf Funções do cromo no organismo ainda não são totalmente conhecidas, com exceção do seu papel no metabolismo da glicose - potencializa os efeitos da insulina, A falta de cromo pode ocasionar resistência à ação da insulina, impedindo-a de captar a glicose https://www.scielo.br/pdf/rbme/v11n5/27585.pdf Cromo Apesar de não ter sido identificada nenhuma enzima dependente de cromo, este mineral parece inibir a enzima hepática hidroximetilglutaril-CoA-redutase, diminuindo a concentração plasmática de colesterol. Também é atribuído ao cromo um efeito lipolítico Cromo Existem interações com o zinco e o ferro - O aporte de ferro diminui a absorção do cromo (uso da mesma proteína de transporte – transferrina) desempenha o papel de ativador das enzimas e na estabilização das proteínas e ácidos nucléicos (papel na espermatogênese, ou seja, fabricação do esperma) Iodo O iodo é um elemento indispensável ao funcionamento de todo o organismo. Hormônios tireoidianos Triiodotironina e tiroxina Selênio O selênio é um micronutriente essencial que, uma vez incorporado às selenoproteínas, exerce importantes funções no organismo, participando da defesa antioxidante, do sistema imune e da regulação da função tireoidiana Selênio Propriedades anti-inflamatórias e imunoestimulantes Antienvelhecimento Prevenção de câncer 1. Analise a afirmação abaixo e indique se está Certa ou errada, explicando o por quê de sua escolha. Os minerais são nutrientes necessários em grande concentração no corpo uma vez que exercem diversas atividades na homeostasia celular e corpórea. Eles são produzidos em várias células de nosso corpo, principalmenteos hepatócitos. 2. Quais os 18 minerais reconhecidos pela OMS como essenciais aos organismo humano? 3. Relacione pelo menos dois minerais associados ao sistema antioxidante. 4. Relacione pelo menos dois minerais associados a fertilidade humana, indicando seu modo de ação. 5. Qual é o mineral associado a irregularidades na formação dos hormônios tireoidianos? Qual sua ação nesta glândula? Questões sobre sais minerais 6.Cite sais minerais associados ao equilíbrio osmótico. Como agem na manutenção deste componente corpóreo? 7.Como e quais elementos se associam aos equilíbrio ácido base? 8.O DNA tem sua estrutura e capacidade de replicação associado a qual(is) sais minerais? 9.Além da vitamina D os elementos ósseos dependem do metabolismo de quais sais minerais? 10.O que é um cofator enzimático? Cite exemplos. 11.Faça uma tabela resumo com as principais funções e fontes dos elementos : Boro, vanádio, molibdênio, enxofre e cobalto