Vitaminer og sporelementer utdrag by Fagbokforlaget

Vitaminer og sporelementer er skrevet for helsepersonell og studenter innen medisin, ernæringsfysiologi, sykepleie, jordmor- og helsesøsterfaget som skal behandle og gi kostholdsveiledning til gravide og ammende kvinner, foreldre og barn.

ANNE-LISE BJØRKE MONSEN

er barnelege og spesialist i medisinsk biokjemi. Hun arbeider med vitaminog sporelementstatus hos gravide og ammende kvinner og har studert hvordan denne påvirker barnets utvikling.

Vitaminer og sporelementer

I løpet av de siste årene har kunnskapen om essensielle mikronæringsstoffer økt betydelig. Denne boken gir en oppdatert oversikt over de 13 vitaminene og de 7 sporelementene som er nødvendige for å sikre en god helse hos mor og barn.

ANNE-LISE BJØRKE MONSEN

Vitaminer og sporelementer er nødvendige for alle kroppens funksjoner og må tilføres i små mengder gjennom maten. En god status er spesielt viktig i livsfaser der det skjer en rask vekst og utvikling. I svangerskap, ammeperiode og spedbarnsalder øker behovet for mikronæringsstoffer, og det kan oppstå mangel hos mor og barn.

ANNE-LISE BJØRKE MONSEN

Vitaminer og sporelementer FOR DE SOM VOKSER ISBN 978-82-450-1080-0

,!7II2E5-abaiaa!

Vitaminer og sporelementer

ANNE-LISE BJÃ&#x2DC;RKE MONSEN

Vitaminer og sporelementer FOR DE SOM VOKSER

Copyright © 2017 by Vigmostad & Bjørke AS All Rights Reserved ISBN: 978-82-450-1080-0 Grafisk produksjon: John Grieg, Bergen Omslagsdesign ved forlaget Omslagsbilde: © Jamie Grill / Getty Images Forfatteren har mottatt støtte fra Norsk faglitterær forfatter- og oversetterforening Spørsmål om denne boken kan rettes til: Fagbokforlaget Kanalveien 51 5068 Bergen Tlf.: 55 38 88 00 Faks: 55 38 88 01 e-post: fagbokforlaget@fagbokforlaget.no www.fagbokforlaget.no Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling bare tillatt når det er hjemlet i lov eller avtale med Kopinor.

Vitaminer og sporelementer

Forord Essensielle mikronæringsstoffer er en fellesbetegnelse på 13 vitaminer og 7 sporelementer som er helt nødvendige for at de metabolske reaksjonene i kroppen skal gå som normalt. Vitaminene fungerer hovedsakelig som koenzymer, mens sporelementene inngår i hundrevis av ulike molekyler. Mikronæringsstoffer trengs det lite av, men et adekvat nivå er avgjørende for at barnet vokser normalt og kan ta ut sitt maksimale potensial. I livsfaser med rask vekst øker behovet, og både svangerskap, amme- og spedbarnsperiode er derfor assosiert med risiko for mangel. Når man utreder mikronæringsstoffstatus, analyseres de ulike vitaminene og sporelementene i blodet, og svaret sammenholdes med et referanseområde basert på en frisk populasjon. Viser analysen at nivået er under nedre referansegrense, antar man at pasienten har mangel, og er svaret over øvre referansegrense, har pasienten for mye av et mikronæringsstoff, og det kan også i noen tilfeller være skadelig. Under svangerskap og i spedbarnsalder skjer det imidlertid store fysiologiske endringer i organismen som påvirker sammensetningen i blodet, og som gjør det vanskelig å tolke analysesvaret. Formålet med boken er å gi en oversikt over funksjonen til og behovet for de ulike vitaminene og sporelementene under svangerskap og i spedbarnsperiode og å vise hvordan normale fysiologiske endringer påvirker tolkningen av vitaminog sporelementstatus i blodet hos gravide og ammende kvinner og hos spedbarn.

Innhold 1 Hva er vitaminer og sporelementer? ......................................................................................................... 11 Hva er essensielle næringsstoffer? ............................................................................................................................................................12 Hva er mikronæringsstoffer? ...........................................................................................................................................................................12 Vitaminer...........................................................................................................................................................................................................................12 Sporelementer..............................................................................................................................................................................................................16

2 Hva påvirker opptaket av vitaminer og sporelementer? .................................................................20 Matens innhold av mikronæringsstoffer ...............................................................................................................................................20 Tarmfunksjonen ..........................................................................................................................................................................................................21 Biotilgjengelighet ...................................................................................................................................................................................................... 22

3 Forhold som kan påvirke vitaminog sporelementstatus...............................................................25 Interaksjoner mellom mikronæringsstoffer som har betydning for funksjon ............................................................ 26 Svangerskapsintervall ......................................................................................................................................................................................... 26 Svangerskapskvalme – hyperemesis .......................................................................................................................................................27 Kroppsmasseindeks (BMI, kg/m2) før svangerskapet ..................................................................................................................27 Slankeoperasjoner – bariatrisk kirurgi ......................................................................................................................................................27 Bruk av medikamenter.........................................................................................................................................................................................28 Tobakksrøyking ......................................................................................................................................................................................................... 29 Genetiske faktorer ................................................................................................................................................................................................... 29

4 Hvordan overføres mikronæringsstoffer til fosteret og barnet? ................................................... 31 Hvordan overføres vitaminer og sporelementer til morsmelken? ......................................................................................33

5 Hvordan vurderer man mikronæringsstoffstatus? ............................................................................35 Referanseområder ..................................................................................................................................................................................................35 Aksjonsgrenser ..........................................................................................................................................................................................................37 Funksjonelle markører for mikronæringsstoffer................................................................................................................................37

Innhold

6 Normale fysiologiske endringer ................................................................................................................40 Mikronæringsstoffstatus påvirkes av fysiologiske endringer ................................................................................................41 Hvordan påvirker fysiologiske endringer under svangerskapet mikronæringsstoffstatus?..........................41 Hvordan påvirker fysiologiske endringer i ammeperioden mikronæringsstoffstatus? .....................................44 Hvordan påvirker fysiologiske endringer i barnealderen mikronæringsstoffstatus? .........................................46

7 Anbefalte inntak av vitaminer og sporelementer ...............................................................................48 Nye norske anbefalinger om kosthold fra 2014 ................................................................................................................................48 Hvordan beregnes anbefalt dagsbehov for mikronæringsstoffer?..................................................................................48 Hvordan beregnes dagsbehovet for mikronæringsstoffer hos gravide og ammende kvinner? .................51 Hvordan beregnes dagsbehovet for mikronæringsstoffer hos spedbarn?.................................................................51 Norske anbefalinger om kosthold ...............................................................................................................................................................53 Hvordan forholder man seg til anbefalingene i de nordiske landene? ...........................................................................54 Anbefalt vektøkning i svangerskapet basert på mors BMI .....................................................................................................55 Hva er anbefalt ernæringsbehov under svangerskapet? .......................................................................................................55 Hva er anbefalt ernæringsbehov i ammeperioden? .....................................................................................................................57 Hva er anbefalt ernæringsbehov hos barn?......................................................................................................................................58 Tilskudd av multivitaminer og mineraler hos gravide og ammende kvinner i Norge ...........................................59

8 Hvordan påvirker barnets ernæring mikronæringsstoffstatus? .................................................. 61 Spedbarnets ernæring.......................................................................................................................................................................................... 61 Morsmelk .......................................................................................................................................................................................................................... 61 Hva er forskjellen på morsmelk og morsmelktillegg?...................................................................................................................64 Tre hovedtyper morsmelktillegg ...................................................................................................................................................................65 Matintoleranse og allergi .....................................................................................................................................................................................67

9 Kontroll av ernæringsstatus........................................................................................................................ 71 Under svangerskapet............................................................................................................................................................................................. 71 I ammeperioden ........................................................................................................................................................................................................ 71 Hos barn ..........................................................................................................................................................................................................................72

10 Hvilke mikronæringsstoffer mangler mor og barn? .......................................................................... 73 Hvilken betydning har mangel på vitaminer og sporelementer? .........................................................................................73 Betydning av tilskudd i svangerskap og ammeperiode .............................................................................................................75 Vitamin- og sporelementstatus hos gravide og ammende kvinner og spedbarn..................................................75

Vitaminer og sporelementer

11 Miljøgifter i maten ............................................................................................................................................ 81 Miljøgifter ..........................................................................................................................................................................................................................81 Toksiske spormetaller .............................................................................................................................................................................................81 Organiske miljøgifter ...............................................................................................................................................................................................87

12 Referanser .........................................................................................................................................................93 13 Vitaminer ............................................................................................................................................................101 Vitamin A – retinol..................................................................................................................................................................................................... 101 Vitamin B1 – tiamin .................................................................................................................................................................................................... 110 Vitamin B2 – riboflavin .............................................................................................................................................................................................119 Vitamin B3 – niacin ..................................................................................................................................................................................................129 Vitamin B5 – pantotensyre ................................................................................................................................................................................136 Vitamin B6 – pyridoksin ........................................................................................................................................................................................143 Vitamin B7 – biotin ....................................................................................................................................................................................................156 Vitamin B9 – folat ......................................................................................................................................................................................................162 Vitamin B12 – kobalamin ....................................................................................................................................................................................... 173 Vitamin C – askorbinsyre ...................................................................................................................................................................................188 Vitamin D – kalsiferol .............................................................................................................................................................................................195 Vitamin E – tokoferol.............................................................................................................................................................................................206 Vitamin K1 – fyllokinon og vitamin K2 – menakinon .........................................................................................................................215

14 Sporelementer............................................................................................................................................... 226 Jern (Fe) .......................................................................................................................................................................................................................226 Jod (I) .............................................................................................................................................................................................................................243 Kobber (Cu) ................................................................................................................................................................................................................252 Mangan (Mn) ............................................................................................................................................................................................................262 Molybden (Mo) ........................................................................................................................................................................................................269 Selen (Se).....................................................................................................................................................................................................................276 Sink (Zn) .......................................................................................................................................................................................................................286

Bilag................................................................................................................................................................... 296 Ordliste ............................................................................................................................................................. 298 Stikkordregister ............................................................................................................................................305

Innhold

Hva er vitaminer og sporelementer? En god ernæringsstatus under svangerskap og i spedbarnsalder er viktig for et godt svangerskapsutfall, og for barnets senere funksjonsnivå og helsetilstand. Et normalt svangerskap varer i 40 uker. De første 12 ukene av svangerskapet dannes alle fosterets organer, og i løpet av de neste 28 ukene gjennomgår individet sin raskeste vekstfase. I andre trimester vokser fosteret mest i lengden, og i siste trimester dannes lager av viktige næringsstoffer, og fosteret legger på seg. Etter fødselen avtar tilveksten, men den er fortsatt høy frem til 12–15 måneders alder, da veksthastigheten igjen reduseres og holder seg relativt stabil frem til barnet går inn i sin siste vekstspurtfase i forbindelse med puberteten. Et svangerskap innebærer en gjennomsnittlig vektøkning hos mor på 13 kg, og fra fødselen til 1 års alder tredobler barnet sin vekt. Til sammen utgjør dette totalt fra 20 til 25 nye kilo, som skal dannes i løpet av 21 måneder, noe som krever en økt tilførsel av både makronæringsstoffer, som proteiner, karbohydrater og fett, og mikronæringsstoffer, som vitaminer og sporelementer. Fordi alle næringsstoffene er helt nødvendige for en normal vekst og utvikling, er det viktig å sikre at de som vokser ekstra mye, nemlig gravide, spedbarn og tenåringer, har en adekvat diett som inneholder alt organismen trenger. Fordi behovet er økt, er imidlertid nettopp disse vekstfasene assosiert med en økt risiko for mangel, spesielt mangel på essensielle mikronæringsstoffer, vitaminer og sporelementer, som det finnes lite av i maten. Undersøkelse av mikronæringsstoffstatus hos gravide og ammende kvinner, spedbarn og tenåringer kan derfor være aktuelt for å sikre at de har optimale vekst- og utviklingsbetingelser. Når man skal vurdere mikronæringsstoffstatus hos en person, kan man gjøre en detaljert kostholdsanamnese og deretter beregne, ut fra kunnskap om hva de ulike matvarene inneholder av vitaminer og sporelementer, om pasienten har et inntak som dekker behovet. Man kan også måle nivået av de fleste vitaminer og sporelementer i ulike kroppsvæsker, som fullblod, serum, plasma eller urin. For å kunne gi et sikkert svar på om prøven viser at det foreligger mangel av et vitamin eller et sporelement, må man vite hva som er et optimalt nivå av dette mikronæringsstoffet i blodet. Man har derfor definert referansegrenser eller aksjonsgrenser for de ulike vitaminene og sporelementene i blodet til en antatt frisk befolkning, som man kan sammenligne det aktuelle analyseresultatet med.

1: Hva er vitaminer og sporelementer?

Både svangerskap og barnealder er imidlertid karakterisert av en rekke fysiologiske endringer som også påvirker klinisk-kjemiske parametre, og som gjør det vanskelig å tolke analyseresultatet for disse pasientgruppene. For å kunne gi et godt svar på om det foreligger mangel hos en gravid eller ammende kvinne eller hos en 2-åring, må man vite hvordan nivået av vitaminer og sporelementer endrer seg under et normalt svangerskap, i ammeperioden og i spedbarnsalder, og etablere egne referanseområder eller aksjonsgrenser for klinisk-kjemiske ernæringsparametre hos friske gravide og ammende kvinner, og hos barn i ulike aldersgrupper. I de følgende kapitlene skal vi se på hvorfor 13 vitaminer og 7 sporelementer er så viktige for vekst og utvikling, og på hvordan man kan kontrollere at gravide, ammende kvinner og spedbarn har et optimalt nivå av disse essensielle mikronæringsstoffene, slik at barnet kan ta ut sitt maksimale potensial.

Hva er essensielle næringsstoffer? Essensielle næringsstoffer er kjemiske forbindelser som er nødvendig for en normal metabolisme i cellene, og som enten ikke kan syntetiseres i organismen, eller som syntetiseres i for små mengder til at man oppnår et adekvat nivå. Disse næringsstoffene må derfor tilføres jevnlig gjennom maten man spiser. Essensielle næringsstoffer omfatter vitaminer, mineraler, samt enkelte fettsyrer og aminosyrer.

Hva er mikronæringsstoffer? Noen essensielle næringsstoffer trengs det mye av, mens andre kun behøves i svært små mengder. Sistnevnte gruppe kalles mikronæringsstoffer og omfatter vitaminer og sporelementer. Vitaminene er organiske forbindelser, mens sporelementene er uorganiske grunnstoffer.

Vitaminer Vitaminer er en gruppe organiske forbindelser som er forskjellige fra både proteiner, karbohydrater og fett. De ulike vitaminene har helt spesifikke funksjoner og er essensielle for normal metabolisme. Med noen få unntak kan de fleste vitaminene ikke syntetiseres av mennesket, og må derfor tilføres gjennom maten. Unntakene er vitaminene D, K og B7 (biotin), som alle kan syntetiseres i menneskekroppen. Forløperen for den aktive formen av vitamin D syntetiseres i huden etter eksponering for sollys av en viss ultrafiolett bølgelengde. Vitaminene K og B7 (biotin) kan begge syntetiseres av spesifikke bakterier i tarmen, men det krever at tarmfloraen er etablert, noe som først skjer noen uker etter fødselen. Hos nyfødte kan derfor nivået av disse vitaminene bli for lavt. Vitamin K er nødvendig for normal hemostase, og alle barn får en vitamin K-injeksjon etter fødselen for å forhindre alvorlige blødninger i nyfødtperioden.

Vitaminer og sporelementer

Ordet vitamin ble laget i 1912 av den den polskfødte biokjemikeren Casimir Funk, som ønsket et navn «that would sound well and serve as a catchword». Han satte sammen det latinske ordet «vita», som betyr liv, og den kjemiske betegnelsen «amin», som angir en organisk forbindelse med nitrogen som hovedatom. Vitamin betyr altså, direkte oversatt, «livsviktig amin». «I have suggested the name vitamine for it as being one of the nitrogenous substances, minute quantities of which are essential in the diet of birds, men and some other animals.» Funk C. The preparation from yeast and certain foodstuffs of the substance the deficiency of which in diet occasions polyneuritis in birds. Journal of Physiology 1912; 45: 75 – 81.

«It is now known that all these diseases, with the exception of pellagra, can be prevented and cured by the addition of certain preventive substances; the deficient substances, which are of the nature of organic bases, we will call «vitamines»; and we will speak of a beri-beri or scurvy vitamine, which means, a substance preventing the special disease» Funk C. The etiology of the deficiency diseases. Journal of State Medicine 1912; 20: 341–68.

Inndeling av vitaminer

Man har i dag definert 13 ulike vitaminer, som hvert er klassifisert i forhold vitaminets spesifikke biologiske og kjemiske egenskaper. Et gitt vitamin består oftest av en familie med flere ulike kjemiske forbindelser, vitamerer, som kan ha ulik aktivitet, men som alle har den samme biologiske funksjonen i organismen. De ulike vitamerene har til felles at de må omdannes til det aktive vitaminet i kroppen for å kunne utøve sin funksjon. Et eksempel er vitamin A, som er definert av seks ulike kjemiske forbindelser: retinol, retinal og fire kjente karotenoider. Vitaminene varierer betydelig i kjemisk sammensetning og inndeles vanligvis ut fra sin løselighet i to grupper: vannløselige og fettløselige vitaminer. VANNLØSELIGE VITAMINER Vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niacin), vitamin B5 (pantotensyre), vitamin B6 (pyridoksin), vitamin B7 (biotin), vitamin B9 (folat), vitamin B12 (kobalamin), vitamin C (askorbinsyre)

1: Hva er vitaminer og sporelementer?

FETTLØSELIGE VITAMINER Vitamin A (retinol), vitamin D (kalsiferol), vitamin E (tokoferol), vitamin K (fyllokinon)

Hva er vitaminenes funksjon?

På begynnelsen av 1900-tallet forsto man at enkelte sykdommer, som beriberi (mangel på vitamin B1, tiamin), pellagra (mangel på vitamin B3, niacin), skjørbuk (mangel på vitamin C) og rakitt (mangel på vitamin D), kunne helbredes ved å endre kostholdet, men man visste ikke hvilken komponent i dietten som var avgjørende for en vellykket behandling. I løpet av de neste 50 årene ble alle vitaminene identifisert og karakterisert. Det siste vitaminet som ble isolert, var kobalamin, i 1948. Fortsatt pågår det forskning knyttet til vitaminenes ulike funksjoner, og det oppdages stadig noe nytt. For mange vitaminer er fortsatt ikke alle mekanismene og funksjonene fullstendig kjent. Kunnskapen om vitaminenes funksjon har også endret vår forståelse av årsaken til en del kroniske sykdommer. De siste årene har man blitt oppmerksom på at en moderat mangel på enkelte vitaminer i fosterlivet og spedbarnsalder kan være involvert i utvikling av overvekt, hypertensjon, diabetes og hjerte- og karsykdom i voksen alder, et klinisk bilde som har fått navnet metabolsk syndrom, og som er en tilstand som er blitt hyppig over hele verden.

• • • • • • •

Vitaminene har mange ulike funksjoner og er essensielle for normal metabolisme. Vitamin A, K, C, B1, B2, B3, B5, B7, B9 og B12 fungerer som kofaktorer for enzymer. Vitamin B2, B3, B5, C, E og K fungerer som proton- eller elektronakseptor eller donor i oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner. Vitamin A, C og E fungerer som antioksidanter. Vitamin A og D fungerer som hormoner. Vitamin A inkorporeres som en del av proteinet rodopsin, som er nødvendig for nattsyn. Vitamin A og D regulerer reseptormediert gentranskripsjon.

Vitaminkilder

Den viktigste kilden til vitaminer er maten vi spiser, og de 13 vitaminene finnes i ulik mengde i forskjellige typer mat. Akkurat hvor mye en type mat bidrar med av et gitt vitamin, er imidlertid ikke alltid så lett å si. Det skyldes at målemetodene for mange vitaminer i mat ikke er optimale, og resultatet blir derfor usikkert. I tillegg varierer innholdet og mengden av vitaminer i maten med årstid og med tilberedning av maten – koking, lagring og fjerning av essensielle deler av maten kan redusere mengden av noen vitaminer.

Vitaminer og sporelementer

•

Kjøtt og andre animalske produkter er en god kilde til tiamin, riboflavin, niacin, pyridoksin, folat og kobalamin, mens lever er en god kilde til alle vitaminer utenom

• • • • • •

vitamin C. Fisk er en god kilde til vitamin A og D, og noen typer fisk er også en god kilde til tiamin, riboflavin, niacin, pyridoksin, pantotensyre og kobalamin. Melkeprodukter er en god kilde til vitamin A, C, D, E og K, samt alle B-vitaminene. Grønnsaker inneholder vitamin A, C og K og pyridoksin. Frukt inneholder vitamin C, noen også vitamin A. Kornprodukter inneholder tiamin, riboflavin og niacin. Bønner, erter og linser inneholder alle B-vitaminene med unntak av kobalamin.

Opptak, transport, lagring og utskillelse

Opptaket av vannløselige vitaminer kan skje både ved aktiv opptak og ved passiv diffusjon i tarmen. Nivået av vitaminer i mat er lavt, og de fleste vitaminer finnes derfor i tarmlumen i relativt lave doser. Opptaket i tynntarmen er nøye kontrollert gjennom spesifikke opptaksmekanismer og sikrer at organismen får det som er nødvendig for en normal metabolisme i cellene. Er nivået av et vitamin svært høyt i tarmlumen, slik som når man tar vitamintilskudd, kan vitaminet bli tatt opp ved passiv diffusjon i tarmen. Opptaket av fettløselige vitaminer skjer på samme måte som for andre fettstoffer, ved at fettstoffene er aggregert (sammenpakket) og omgitt av gallesalter slik at det dannes små partikler (miceller), som så diffunderer gjennom tarmveggen. Opptaket reduseres hvis maten inneholder lite fett, og hvis man har sykdom i lever, galleveier og pankreas slik at det ikke kommer tilstrekkelig med gallesalter ut i tarmen. Vitaminenes transport fra tarmen til lever og perifere organer varierer. Vannløselige vitaminer transporteres bundet til spesifikke bindingsproteiner (kobalamin er bundet til haptokorrin), andre er bundet til albumin (riboflavin og vitamin B6), noen er bundet til immunglobuliner (riboflavin), andre transporteres fritt i plasma (tiamin, niacin, riboflavin, pantotensyre, biotin, folat og vitamin C). De fettløselige vitaminene transporteres via lymfesystemet sammen med triglyserider i egne fettpartikler (kylomikroner) som tas opp i leveren. Deretter fraktes de til kroppens øvrige organer bundet til spesifikke bærerproteiner. De vannløselige vitaminene utskilles i urinen enten som intakte vitaminer eller som vannløselige metabolitter. Vannløselige vitaminer lagres derfor i mindre grad enn fettløselige. Unntaket er kobalamin, som i større grad enn de andre vannløselige vitaminene lagres, særlig i leveren, og som dessuten har en spesifikk opptaksmekanisme i samlesystemet i nyrene, som sikrer at minst mulig av det vitaminet som er blitt skilt ut i urinen, forsvinner.

1: Hva er vitaminer og sporelementer?

De fettløselige vitaminene lagres sammen med fett i forskjellige organer, som lever og fettvev. Fettløselige vitaminer utskilles vanligvis i feces via det enterohepatiske kretsløpet.

Sporelementer Essensielle sporelementer finnes i meget små mengder i kroppen og tilføres gjennom dietten, og noen finnes også i drikkevannet. Kun åtte elementer er regnet som sikkert essensielle for mennesket: jern, jod, kobolt, kobber, mangan, molybden, sink og selen. Jern er det hyppigst forekommende sporelementet i enzymer, etterfulgt av sink og molybden. En rekke viktige enzymer inneholder kobber og mangan. Både mangel og for høyt nivå av et sporelement kan ha uheldige konsekvenser for organismen. Mangel kan skyldes dårlig diett, sykdom i tarm eller økt tap, mens for høye nivåer kan skyldes feil i kontrollmekanismene for opptak eller at sporelementet er gitt parenteralt. Jernmangel kan skyldes jernfattig diett, sykdom i tarm, f.eks. cøliaki, eller økt tap, som ved blødninger. Jernoverskudd kan skyldes feil i kontrollmekanismene for opptak i tarmen, som ved hemokromatose, og ved at jernet er gitt parenteralt, i form av blodtransfusjoner.

Blir nivået av et essensielt sporelement i kroppen for høyt, kan dette skade organismen. For eksempel er et essensielt sporelement som selen regnet som en miljøgift hvis nivået blir for høyt i kroppen, og jernoverskudd, som ved hemokromatose, er assosiert med alvorlig sykdom med skade på mange organer. Toksiske sporelementer er bly, kvikksølv, kadmium, arsen og antimon. Elementene finnes i varierende mengder i luften, i maten og i drikkevannet, og kan oppkonsentreres hos utsatte mennesker. Dette er miljøgifter som er assosiert med betydelig helseskade selv i lave konsentrasjoner, og spesielt hos fostre og barn som er i en vekst- og utviklingsfase. Hva er de essensielle sporelementenes funksjon?

De essensielle grunnstoffene har ulike funksjoner i organismen. Kobolt og jod har få funksjoner, men de øvrige sporelementene har mange ulike funksjoner. Metallioner opptrer nesten alltid bundet til proteiner, der de er nødvendige for å opprettholde proteinets tredimensjonale struktur. Er proteinet et enzym, er metallionet nødvendig for katalytisk aktivitet. Sporelementer er således nødvendige komponenter i enzymer,

Vitaminer og sporelementer

der de fasiliterer elektrontransport, noen er nødvendige for genekspresjon, mens andre styrer bindingen av molekyler til cellereseptorer eller må være med fordi jern har en spesifikk oppgave: transport av oksygen som ikke har noe med binding til reseptorer. Jern og kobber eksisterer i to oksidasjonsformer, og kan enten reduseres eller oksideres, en egenskap som utnyttes av mange enzymer.

• • • • • •

Jern: Nødvendig komponent av hemoglobin, myoglobin og mange hundre ulike enzymer, inkludert cytokromer. Kobber, sink, mangan: Nødvendig komponent i mange ulike enzymer. Kobolt: Nødvendig for strukturen til vitamin B12 og må inntas i form av intakt vitamin B12. Jod: Nødvendig for syntese av thyreoideahormoner. Selen: Nødvendig for selenoproteiner, enzymer som er involvert i glutation- og tyroksinmetabolisme. Molybden er en kofaktor for fire enzymer: sulfidoksidase, xantinoksidase, aldehydoksidase, og mitokondriell amidoksim-reduserende komponent.

Sporelementkilder

Mat er også den viktigste kilden til sporelementer, og disse finnes i ulik mengde i ulike typer mat. I tillegg finnes det sporelementer i drikkevann. Innholdet av sporelementer i jordsmonnet varierer i ulike deler av verden, og dette vil påvirke innholdet i maten som er produsert i området. Det er for eksempel lite selen i jordsmonnet i Kina, Canada, New Zealand og Europa, inkludert i Norge, og tradisjonelt har selennivået hos deler av befolkningen i disse områdene også vært lavt. Ettersom maten vi spiser, ikke lenger er kortreist, men er produsert i mange deler av verden, har forskjellene i selenstatus blitt mindre hos mennesker i ulike regioner i verden.

• • • • • • • •

Kjøtt og innmat er en god kilde til nesten alle sporelementer, og spesielt til jern, kobber, sink og selen (kylling). Meieriprodukter er gode kilder til jod, molybden, sink og selen. Fisk og sjømat er gode kilder til jod, selen og kobber. Kornprodukter er gode kilder til kobber, sink, molybden, selen, jern og mangan. Grønnsaker er gode kilder til kobber, molybden, selen og jern. Belgfrukter er gode kilder til kobber, selen, jern og mangan. Frukt er gode kilder til molybden. Drikkevann inneholder molybden.

1: Hva er vitaminer og sporelementer?

Opptak, transport, lagring og utskillelse

Nivået av sporelementer er nøye regulert i kroppen, og kontrollene involverer både opptak i tarmen, lagring og utskillelse. Opptaket i tarmen er styrt av kroppens behov for et gitt element til enhver tid. Mange sporelementer bindes til proteiner før de transporteres inn i kroppen, og opptaket styres da blant annet av hvor mye bindingsprotein som er tilgjengelig. De fleste sporelementene har en aktiv opptaksmekanisme, og kun noen få tas opp ved passiv diffusjon. Et eksempel på en aktiv opptaksmekanisme er proteinet divalent metalliontransportør-1 (DMT1), som er ansvarlig for opptaket av en rekke divalente ioner. Lageret av sporelementer fungerer som en buffer ved mangel i dietten og som en del av kontrollmekanismene for å holde nivået av sporelementer stabilt i blodet. Noen sporelementer lagres i proteiner, andre i spesielle celler i kroppen. Sporelementene er lagret i ulike vev i kroppen, og i motsetning til vitaminer inngår de ofte også som byggesteiner i vev. Et voksent individ har for eksempel omkring 5 gram jern i kroppen, mesteparten i hemoglobin og myoglobin, men alle celler inneholder også jern som er inkorporert i enzymer. Omkring 2 gram sink er fordelt i muskulatur, bein, hud og enzymer. Kobbermengden i kroppen utgjør omkring 100 mg og finnes lagret i muskulatur, lever, hjerne og blod. Omkring 20 mg mangan finnes i bein, lever, bukspyttkjertel og nyrer, og i enzymer i alle kroppens celler. Selen, også omkring 20 mg, finnes i alle kroppens celler, spesielt i leveren. Molybden finnes også i alle kroppens celler som en essensiell kofaktor for fire ulike enzymer. Kroppen inneholder en liten mengde jod, 0,05 mg, og mesteparten finnes i skjoldkjertelen. Kobolt inngår i vitamin B12 og finnes i alle kroppens celler. Utskillelse av sporelementer kan skje via urin, avføring, svette og utåndingsluft, men generelt lagres sporelementer i mye større grad enn vannløselige vitaminer. Noen sporelementer kan kun utskilles fra kroppen gjennom tap, et eksempel er jern. MEKANISMENE FOR OPPTAK AV JERN I TARMEN ER ET GODT EKSEMPEL PÅ HVOR NØYE SPORELEMENTNIVÅET I KROPPEN KONTROLLERES. Jernopptaket er til enhver tid styrt av behovet for jern i kroppens celler, og skjer via produksjon av hepsidin, som så påvirker hvor mye jern som blir tatt opp i tarmen. Jernet som tas opp, brukes enten direkte i beinmargen, der det inngår i hemoglobin, eller det brukes i produksjon av andre proteiner eller enzymer i alle kroppens celler. Det jernet som ikke kroppen har bruk for etter opptak, lagres i proteinet ferritin. På den måten holdes nivået av jern i blodet hele tiden stabilt. Når jern først er tatt opp i kroppen, kan det kun utskilles gjennom tap av celler på huden eller i tarmen eller ved blødning. Er dietten jernfattig eller pasienten har tarmsykdom som påvirker jernopptaket, eller mister jern ved blødning, oppstår det jernmangel når jernlageret er brukt opp. For mye jern i kroppen er assosiert

Vitaminer og sporelementer

med sykdom og kan skyldes at kontrollen med opptaket av jern i tarmen er forstyrret, som ved sykdommen hemokromatose. Det kan også skyldes at jern er direkte tilført organismen gjennom gjentatte blodoverføringer.

1: Hva er vitaminer og sporelementer?

ANNE-LISE BJØRKE MONSEN

er barnelege og spesialist i medisinsk biokjemi. Hun arbeider med vitaminog sporelementstatus hos gravide og ammende kvinner og har studert hvordan denne påvirker barnets utvikling.

Vitaminer og sporelementer

ANNE-LISE BJØRKE MONSEN

Vitaminer og sporelementer FOR DE SOM VOKSER ISBN 978-82-450-1080-0

,!7II2E5-abaiaa!