Buzz
Trong ngữ cảnh dinh dưỡng, khoáng chất là một nguyên tố hóa học cần thiết như một chất dinh dưỡng thiết yếu của các sinh vật để thực hiện các chức năng cần thiết cho sự sống. Tuy nhiên, bốn nguyên tố cấu trúc chính trong cơ thể con người theo trọng lượng (oxy, hydro, carbon và nitơ), thường không được đưa vào danh sách các khoáng chất dinh dưỡng chính (nitơ được coi là 'khoáng chất' cho thực vật, vì nó thường được bao gồm trong phân bón). Bốn nguyên tố này chiếm khoảng 96% trọng lượng của cơ thể con người, và các khoáng chất chính và các khoáng chất nhỏ (còn gọi là các nguyên tố vi lượng) tạo thành chỗ còn lại.
Khoáng chất dinh dưỡng, là các nguyên tố, không thể được tổng hợp sinh hóa bởi các sinh vật sống. Cây lấy khoáng từ đất. Hầu hết các khoáng chất trong chế độ ăn uống của con người đến từ việc ăn thực vật và động vật hoặc từ nước uống. Là một nhóm, khoáng chất là một trong bốn nhóm chất dinh dưỡng thiết yếu, còn lại là vitamin, axit béo thiết yếu và amino acid thiết yếu. Năm khoáng chất chính trong cơ thể con người là calci, phosphor, kali, natri và magiê. Tất cả các yếu tố còn lại trong cơ thể con người được gọi là 'nguyên tố vi lượng'. Các nguyên tố vi lượng có chức năng sinh hóa cụ thể trong cơ thể con người là lưu huỳnh, sắt, clo, coban, đồng, kẽm, mangan, molypden, iod và selen.
Hầu hết các nguyên tố hóa học được các sinh vật tiêu hóa ở dạng hợp chất đơn giản. Thực vật hấp thụ các yếu tố hòa tan trong đất, sau đó được ăn bởi động vật ăn cỏ và động vật ăn tạp ăn chúng, và các yếu tố di chuyển lên chuỗi thức ăn. Các sinh vật lớn hơn cũng có thể tiêu thụ đất (động vật ăn đất) hoặc sử dụng tài nguyên khoáng sản, như liếm muối, để thu được các khoáng chất hạn chế không có sẵn thông qua các nguồn dinh dưỡng khác.
Vi khuẩn và nấm đóng vai trò then chốt trong phong hóa các yếu tố chính dẫn đến việc giải phóng các chất dinh dưỡng cho chúng và các loài khác trong chuỗi thức ăn sinh thái. Một nguyên tố như coban chỉ có sẵn cho động vật sau khi được vi khuẩn xử lý thành các phân tử phức tạp (ví dụ như vitamin B12). Khoáng chất được sử dụng bởi động vật và vi sinh vật để khoáng hóa cấu trúc, gọi là 'khoáng hóa sinh học', dùng để hình thành xương, vỏ sò, vỏ trứng, xương ngoài và vỏ nhuyễn thể.
Nguyên tố hóa học thiết yếu cho con người
Ít nhất hai mươi nguyên tố hóa học được biết là cần thiết để hỗ trợ các quá trình sinh hóa của con người, cả về vai trò cấu trúc và chức năng, cũng như về chất điện giải.
Oxy, hydro, carbon và nitơ là những nguyên tố phong phú nhất trong cơ thể con người theo trọng lượng và chiếm khoảng 96% tổng trọng lượng. Calci tạo nên từ 920 đến 1200 gram trong trọng lượng cơ thể người trưởng thành, với 99% tập trung trong xương và răng. Khối lượng calci này chiếm khoảng 1,5% trọng lượng cơ thể. Phosphor xuất hiện với lượng gần bằng 2/3 của calci và chiếm khoảng 1% trọng lượng cơ thể. Các khoáng chất chính khác (kali, natri, clo, lưu huỳnh và magnesi) chỉ chiếm khoảng 0,85% trọng lượng cơ thể. Tổng cộng mười một nguyên tố hóa học (H, C, N, O, Ca, P, K, Na, Cl, S, Mg) chiếm 99,85% cơ thể. Các khoáng chất siêu vi lượng, khoảng 18 nguyên tố còn lại, chỉ chiếm 0,15% cơ thể, tương đương khoảng một gram trong tổng số người bình thường. Tỷ lệ trong đoạn văn này được tính dựa trên tỷ lệ phần trăm tổng hợp từ bài báo về thành phần hóa học của cơ thể người.
Có những quan điểm khác nhau về bản chất thiết yếu của các nguyên tố siêu vi lượng khác nhau đối với con người (và các loài động vật có vú khác), thậm chí dựa trên cùng một dữ liệu. Ví dụ, không có sự đồng thuận khoa học về việc liệu crom có phải là một nguyên tố vi lượng thiết yếu đối với con người hay không. Hoa Kỳ và Nhật Bản coi crom là một chất dinh dưỡng cần thiết, nhưng Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA), đại diện cho Liên minh Châu Âu, đã xem xét lại câu hỏi này vào năm 2014 và không đồng ý.
Hầu hết các chất dinh dưỡng khoáng chất đã biết và được đề xuất có trọng lượng nguyên tử tương đối thấp, và khá phổ biến trên lục địa, hoặc đối với natri và iod, là khá phổ biến trong đại dương:
