1
MINERÁLNÍ LÁTKY
• vymezení a klasifikace minerálních látek• chemické formy• esenciální minerální látky a stopové prvky• toxické prvky• vliv minerálních látek na vlastnosti potravin
a reakce probíhající v potravinách• některé anorganické sloučeniny v potravinách
Minerální látky v potravinách
• přirozené složky potravin• kontaminanty• přídatné látky a přísady
Původ minerálních látek a anorganických složek
1. chemické prvky (kromě C a O) obsažené v popelu potraviny (tj. ve zbytku po totální oxidaci organické hmoty potraviny)
2. anorganické látky a anorganické části metalobiomolekula sloučenin nekovů a polokovů (P, Si, B, As, Se)
Popel – přibližný ukazatel celkového obsahu minerálních látek
2
Klasifikace minerálních látek
• majoritní prvky(makroelementy)obsah: stovky a tisíce mg/kg(Na), K, Mg, Ca, Cl, P
• stopové prvky(mikroelementy)obsah desítky mg/kg a méně
• esenciální prvky(nezbytné, obligatorní)majoritní + Fe, Zn, Cu, Mn, (Ni, Co), Cr, Si, (Mo, B), Se, I, F
• toxické prvkyPb, Cd, Hg, As…
• neesenciální prvky
Podle obsahu Podle významu Podle výskytu
• invariabilníprvkyvyskytují seu všechorganismů(Ca, Fe, Zn…)
• variabilníprvkypřítomny jen v některých organismech
103Lr
102No
101Md
100Fm
99Es
98Cf
97Bk
96Cm
95Am
94Pu
93Np
92U
91Pa
90Th
71Lu
70Yb
69Tm
68Er
67Ho
66Dy
65Tb
64Gd
63Eu
62Sm
61Pr
60Nd
59Pr
58Ce
10489Ac
88Ra
87Fr
86Rn
85At
84Po
83Bi
82Pb
81Tl
80Hg
79Au
78Pt
77Ir
76Os
75Re
74W
73Ta
72Hf
57La
56Ba
55Cs
54Xe
53I
52Te
51Sb
50Sn
49In
48Cd
47Ag
46Pd
45Rh
44Ru
43Tc
42Mo
41Nb
40Zr
39Y
38Sr
37Rb
36Kr
35Br
34Se
33As
32Ge
31Ga
30Zn
29Cu
28Ni
27Co
26Fe
25Mn
24Cr
23V
22Ti
21Sc
20Ca
19K
18Ar
17Cl
16S
15P
14Si
13Al
12Mg
11Na
10Ne
9F
8O
7N
6C
5B
4Be
3Li
2He
1H
3
Chemie minerálních látekTypy chemických forem prvků
CH3HgX• organokovová sloučeninašťavelan vápenatý• málo rozpustná sůl
• prvek vázaný na vlákninu
selenocystein• kovalentní sloučenina prvku
• rozpustný komplex kovu s organickým ligandem*
[Cu(H2O)4(NH3)2]2+• komplex kovu s anorganickým ligandemFe2+, Fe3+, Cl–• volný (hydratovaný) kation/anionpříklad
* viz přehled ligandů na dalším snímku
Některé ligandy kovůobsažené v metalobiomolekulách
• aminokyseliny• oligopeptidy• organické
kyseliny• sloučeniny P
(kys. fytová,nukleotidy…)
• porfyrinya koriny
• polypeptidy
• bílkoviny→ komplexy kovůs bílkovinamia metaloproteiny
• polysacharidy• polynukleotidy
nízko-molekulární
vysoko-molekulární
se střednímol. hmotností
4
Komplexní sloučeniny
• centrální ion kovu (elektrofil)• ligand (nukleofil)• donorové atomy ligandu: O, N, S• stabilita
– závisí na vzájemné afinitě kovu a ligandu• ligand s nábojem (anion) vs. ligand jako neutrální molekula• měkké a tvrdé Lewisovy kyseliny (ionty kovu) a Lewisovy báze (ligandy)
– roste s počtem koordinačních vazeb – roste s počtem cyklů v molekule komplexu:
cyklické komplexy – cheláty jsou stabilnější(obvykle obsahují s pěti- nebo šestičlenné cykly)
– závisí na sterických faktorech (objemný ligand → méně stabilní k.)
ACH
M + L → MLM + n L → MLn
K1 = β1 = [ML] / [M][L]βn = [MLn] / [M][L]n
AnCH
konstanta stability
vázány koordinačně-kovalentní(dativní, donor-akceptorovou) vazbou
Komplexy kovů s aminokyselinami
vazba kovu s karboxylem a aminoskupinou(jednoduché aminokyseliny)
okyselení:přeměna chelátuZn(Gly)2.2H2Ona zinečnatou sůl glycinu
vazba kovu také s dalšími funkčními skupinami→ stabilnější cheláty
CO
CH
CH2 S
N
OM C O
CH
CH2S
N
O
H2
H2
CO
CH
CH2
N
OM C O
CH
CH2
N
O
N
N
N
N
H2
H2
H
H
M(Cys)2
C
CH2 NH2
ZnO
H2O
OH2
C
CH2NH2
OOO C
CH2
NH3
H2O
ZnO
H2O
OH2
C
CH2
NH3
OO
OH2
OH3O
+
+
+2
M(His)2
5
Komplexy kovů s peptidy
C
O
H2C
N
NCH2
CO
NM
CH2
C
O
NCH2
COOH
H2
C
O
H2C
N
NCH2
CO
NM
CH
CH2
COOHN
N
H2
H
M(Gly-Gly-Gly) M(Gly-Gly-His)
C
O
H2C
N
N
CH2
CO
NM
ON
N
CH2
CHO
OH2
H2
H
M(Gly-Gly-His)(H2O)
DPříklady komplexů kovů s oligopeptidy
Peptidy obsahující cystein
• tvoří velmi stabilní komplexy s kovy• fixace prvků (včetně toxických) do komplexů – možnost
skladování prvku v buňce nebo „odklizení“ přebytku
glutathionγ-Glu-Cys-Gly
NH
NH2
COOH
O
OHNH
O
SHO
NH
NH
NH
OHH
O
O
OSH
COOH
n
fytochelatiny, EC-peptidy(γ-Glu-Cys-)nGly
n = 2 až 7
• polypeptidy obsahující velký podíl Cys – metalothioneiny
6
Metalothioneiny (zkratka MT)
• polypeptidy nebo bílkoviny schopné vázat kovy• výskyt: obratlovci, bezobratlí (např. korýši), rostliny,
houby a kvasinky• živočišné tkáně a orgány obsahující MT: játra, ledviny, sliznice
střeva, pankreas, mozek• struktura: MT savců obsahují 60–63 aminokyselinových zbytků
(z toho 20 Cys), Mr = 6–8 kDa• v jedné molekule MT může být vázáno až 7 atomů kovů nebo
polokovů (např. Zn, Cd, Cu, As…), případně až 12 (Cu+, Ag+…)
schéma aminokyselinovésekvence savčích metalothioneinů
cystein jiná aminokyselina
1
62
Komplexy kovů s bílkovinami a metaloproteiny
• prosté komplexy kovů s bílkovinami vznikají nahodile podle okamžitých reakčních podmínek;– každá bílkovina má mnoho donorových skupin (aminoskupiny
a karboxyly N a C konce, funkční skupiny v postranních řetězcích AK zbytků…), takže komplexy s ionty kovu mohou vzniknout mnoha různými způsoby,
– vznik komplexů souvisí s isoelektrickým bodem a hodnotou pHprostředí
– zvláště snadno vznikají komplexy kyselých bílkovin (vysoký obsah Asp nebo Glu) a fosfoproteinů s kovy
• v metaloproteinech je kov (kovy) vázán pravidelným a charakteristickým způsobem v konkrétním místěmakromolekuly, – vazba kovu často souvisí s biologickou funkcí metaloproteinu
některé funkce metaloproteinů• katalytická (metaloenzymy)• skladovací a přenosová• skladovací a detoxikační (metalothioneiny)
7
Některé metaloproteiny obsahující Fe
enzymyživočišné tkáněprolyl- a lysyl-oxidasy
Fe-S proteiny:Fe2S2, Fe4S4
zelené rostliny, savci,mikroorganismy…
ferredoxiny
Fe4S4 enzymvšeobecné rozšířeníakonitasa
přenos Fe, 2Fe/Tfkrevní plasma obratlovcůtransferrin (Tf)
skladování Fe, obsahuje mnoho atomů Fe
obratlovci: játra, slezinavětšina rostlin…
ferritinyNehemovéproteiny
enzymykatalásy, peroxidásy
enzymysemena rostlin…lipoxygenasy
identický s Tf slepicevaječný bílekkonalbumin(ovotransferrin)
podobný transferrinumlékolaktoferrin
enzymyvšeobecné rozšířenícytochromyskladování O2svalová tkáň obratlovcůmyoglobinypřenos O2krev obratlovcůhemoglobinyHemové
proteiny
PoznámkaVýskytMetaloproteinyKategorie
Struktura metaloproteinů
• kovy: Zn, Cu, Mn, Fe, Ni, Co, Mo...• ligandy
– zbytky kyselých AK (Glu, Asp), His, Cys, Thr, Tyr,…– malé molekuly a ionty (H2O, CO3
2–, O2, S22– )
– porfyriny a další heterocykly• prostorové uspořádání: oktaedr, tetraedr, trigonální bipyramida…
M OH2O
NHN
ON
O
O
NN
NHN
O
H
HH
příklad tetraedrickéhouspořádání vazby kovu v metaloproteinu: vazbu vytvářejí donorové atomy vody, asparagové kyseliny a dvou jednotek histidinu
D
8
Fe-S klastry ferredoxinů
FeS
SFe
S
SS
SCys
Cys Cys
CysFe
S Fe
SS
Fe S
FeS
S
S
S
D D
Metaloporfyriny
hemspojení hemua proteinu(např. myoglobin)
N
N N
N
COOHHOOC
FeII N
N N
N
COOHHOOC
Fe
N
NH
II
protein
N
N N
N
R
OOO CH3O O
MgII
chlorofylychlorofyl a (R = CH3)chlorofyl b (R = CH=O)
D
9
Další sloučeniny kovů
• komplexy s organickými kyselinami (citronová, vinná, šťavelová…)
• nerozpustné soli kyselin (fosforečnany, fytát železitý, šťavelan vápenatý)
• komplexy kovů s polysacharidy (Ca – pektin)
O
OH
OH
O
C O
O
O
OH
OH
COOCH3
O O
OH
O
COOH
O
C
O
CH3
Ca
O
4 1 44 1 1
• organokovové sloučeninymethylrtuť CH3Hg+, sloučeniny Pb, Sn (Et4Pb, Bu4Sn, Bu3SnX…)
Sloučeniny nekovů a polokovů
• chemické formy halogenů: ionty halogenidové (Cl–, I–), oxoanionty (IO3
–)• sloučeniny selenu: Se-analoga sirných aminokyselin…
L-selenocystein L-selenomethionin
COOH
C HNH2
CH2 Se H
COOH
C HNH2
CH2
Se CH3CH2
• sloučeniny fosforu: kyselina fosforečná H3PO4, difosforečnáH4P2O7 a trifosforečná H5P3O10, jejich anionty a estery
kys. fytová, fytát(myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisfosfát)
výskyt: semena rostlin
O
OO
OO
O
PO3H2
PO3H2
PO3H2
PH2O3
PH2O3
PH2O3
10
Sloučeniny nekovů a polokovů
• sloučeniny arsenu: anorganické kyseliny H3AsO3, H3AsO4 a jejich aniontymethylderiváty kyseliny arseničné, kvarterní arsoniové sloučeninydalší sloučeniny
kys. arsenitá kys. arseničnáAsOH
OH
OH AsOH
OH
O
OH
AsCH3
OH
O
OH AsCH3
CH3
O
OHmethylarseničná kys. dimethylarseničná kys.
D
As
CH3
CH3
CH3 COOCH2+ arsenobetain As
CH3
CH3
CH3 CH2OHCH2+
arsenocholin
Sodík a draslík
Biochemické funkce• udržování osmotické rovnováhy• aktivace enzymů : α-amylasa (Na)• vliv na svalovou aktivituMetabolismus• účinnost absorpce cca 90 %, vylučování močí, potem (Na)Obsah v potravinách• Na: jednotky mg/kg (přirozený obsah v rostlinách)
až jednotky % (solené potraviny)• K: stovky až tisíce mg/kg (živočišné materiály)
tisíce mg/kg až cca 2 % (rostlinné materiály)Doporučené dávky• Na: 0,5 až 2,4 g/den (2,4 g Na odpovídá 6 g NaCl)• K: 2 g/den VD
11
Hořčík a vápník
Biochemické funkce
• aktivace enzymů (Mg – fosfatasy, kinasy…)• vliv na svalovou aktivitu (Ca – aktivace myosinu)• regulační funkce
(Ca – chemický posel prostřednictvím proteinů kalmodulinů)• srážení krve (Ca – přeměna fibrinogen → fibrin)• stavba kostí, zubů, vaječných skořápek, vnějších schránek Absorpce
• Mg: účinnost 30–60 % (snižuje kys. fytová)• Ca: účinnost u dospělých cca 25–30 % (vyšší u kojenců)
• účinnost absorpce snižuje kys. fytová a šťavelová• zvyšuje ji vyšší obsah bílkovin a inulin
Hořčík a vápník
• Mg 300–350 mg/den (dospělí)350 – 400 mg/den (dospívající)80 – 310 mg/den (děti, 1 rok–14 let)
• Ca 1000 mg/den (dospělí) 1200 mg (dospívající)600–1200 mg/den (děti, 1 rok–14 let)
Doporučené dávky
D V
Obsah v potravinách
• Mg: stovky až tisíce mg/kg (více v rostlinách)• Ca: stovky mg/kg (maso), cca 1200 mg/kg (mléko),
tisíce mg/kg (sýry)1000 mg/kg až 2 % (semena rostlin – ve formě fytátu, nejvíce mák)
12
Fosfor
Biochemické funkce• ukládání chemické energie (ATP)• aktivace substrátů enzymově katalyzovaných reakcí• aktivace enzymů• regulace biochemických dějů (cAMP, kofaktory enzymů)• stavba biologických struktur
(anorg. fosfát – kosti, fosfolipidy –biomembrány) Absorpce• účinnost 50–70 % (fytátový fosfor: malá účinnost absorpce)• vliv Ca: optimální poměr Ca/P: cca 1:1 až 2:3
VBCH
Doporučené dávkyD• dospělí 700 mg/den
• dospívající (15–18 let) 1250 mg/den
Výskyt fosforu v potravinách
• chemické formy– kys. fytová: hl. sloučenina v obilovinách, luštěninách, ořeších,
je obtížně stravitelná a stabilní (štěpí se účinkem fytas)– další org. sloučeniny: nižší inositol-fosfáty, fosfáty cukrů,
fosfolipidy, fosfoproteiny, nukleotidy…– anorganické sloučeniny (přirozené): fosforečnany– aditiva: H3PO4 (Coca-cola), fosforečnany sodné, draselné...,
difosforečnany (Na2H2P2O7), polyfosforečnany, lecitin• přirozený obsah v potravinách: stovky až tisíce mg/kg
– 2000 až 5000 mg/kg: sýry, vaj. žloutek, ořechy, obilí, luštěniny, játra, ryby
– 1000 až 2500 mg/kg: jogurt, tvaroh, pečivo, maso– cca 900 mg/kg: mléko– stovky mg/kg: zelenina, ovoce– do 10 mg/kg: bílý cukr, rafinované tuky
13
Železo
Biochemické funkce• transport kyslíku (hemoglobin) • skladování kyslíku ve svalové tkáni (myoglobin)• součást metaloenzymůAbsorpce• účinnost 5–15 % (30–60 % při deficitu)• lepší biol. dostupnost hemových forem Fe• nehemové formy Fe:
• snížená biol. dostupnost v přítomnosti kys. fytové, rostlinných fenolových sloučenin (taniny čaje)a některých druhů vlákniny
• kys. askorbová, organické kyseliny, aminokyseliny (His, Lys, Cys) a cukry zvyšují biol. dostupnost
• vliv mocenství na biol. dostupnost: Fe2+ > Fe3+
Obsah železa v potravinách
• celkový obsah Fe: jednotky až stovky mg/kg• vysoký obsah Fe: ledviny, játra, vaječný žloutek, čaj, luštěniny• střední obsah Fe: maso savců, obiloviny, špenát, ořechy
(nižší desítky mg/kg)• nízký obsah Fe: ryby, drůbež, ovoce, zelenina
(nejčastěji jednotky mg/kg)• velmi nízký obsah Fe: mléko, mléčné výrobky, tuky• potraviny obohacené železem: náhražky mateřského mléka
(přídavek FeII fumarátu nebo FeII glukonátu)
14
Železo
• dívky a ženy ve fertilním věku: 15 mg/den• těhotné a kojící ženy: 20–30 mg/den• starší ženy: 10 mg/den• chlapci (10–18 let): 12 mg/den• dospělí muži: 10 mg/den• děti (1 rok–10 let): 8–10 mg/den
D V
Doporučené dávky
Zinek a měď
Biochemické funkce• katalytická aktivita: metalloenzymy, vliv Cu na metabolismus Fe• tvorba komplexů v tzv. Zn- prstech v transkripčních faktorech Absorpce• účinnost absorpce z potravy: Zn 10–35 %, Cu 25–70 %• bílkoviny a aminokyseliny zvyšují biol. dostupnost Zn• kys. fytová a vysoké dávky Ca snižují biol. dostupnost Zn• vysoké dávky Zn a kys. askorbové snižují biol. dostupnost Cu
Výskyt v potravinách• obsah Zn: jednotky až desítky mg/kg• potraviny s vysokým obsahem Zn: sýry, játra, obiloviny, luštěniny• obsah Cu: obvykle jednotky mg/kg nebo méně• potraviny s vysokým obsahem Cu: játra, luštěniny, houby
15
Některé metaloenzymy obsahující Zn
2×His, Asp, H2OZnkalcineurin (svalová protein-fosfatasa)
3×His, H2OZnkarbonát dehydratasalyasy
Lys, 3×Asp, Glu2×Znleucin aminopeptidasa
4×CysZnaspartát transkarbamylasa2×Cys, 2×HisZnDNA/RNA-polymerasatransferasy
2×Asp, Ser, His2×Znalkalická fosfatasa
např. 2×His, Glu, H2O3×Znfosfolipasa C
2×His, GluZnaminopeptidasa2×His, GluZnkarboxypeptidasahydrolasy
6×His, Asp, H2O3×His, H2O
Cu+Znnebo Mn
superoxiddismutasa
2×Cys, His, H2OZnalkoholdehydrogenasaoxidoreduktasy
Ligandy kovu ve vazebném místě
Kov(y)EnzymTřída
ACH BCHD
Zinek a měď
Doporučené dávky
0,5–13–9chlapci (1 rok–12 let)
0,5–13–9děti
0,5–13–7dívky (1 rok–12 let)
1–1,511kojící
1–1,510těhotné
1–1,57ženy
1–1,510muži
Cu (mg/den)Zn (mg/den)Skupina
D V
16
Jod
Biochemické fukncesložka hormonů štítné žlázy: thyroxin (T4), trijodthyronin (T3)Metabolismus• účinnost absorpce téměř 100 %• 60 µg/den je vázáno ve štítné žláze, nadbytek se vylučuje močíVýskyt v potravinách• mořské ryby: stovky µg/kg až jednotky mg/kg• mléko, mléčné výrobky: desítky až stovky µg/kg• ostatní potraviny: jednotky až desítky µg/kgDoporučené dávky• 150 µg/den (dospělí)• 200 µg/den (těhotné a kojící ženy)• 40–50 µg/den (novorozenci), 90–120 (děti)
D V
OOH
I
CH2
I
I
C
H
NH2
COOH
Selen
Biochemické funkce• SeCys je součást glutathionperoxidasy a dalších selenoenzymů• účast v metabolismu hormonů štítné žlázy (viz jod)Metabolismus• účinnost absorpce 60–95 %, vylučování z organismu močíObsah v potravinách• silně závisí na obsahu Se v půdě (rostliny), vodě (vodní organismy)
vegetaci a krmivech (živočichové)• vyšší obsah Se (desítky µg/kg až jednotky mg/kg): mořské ryby,
játra, ledviny, celozrnné obiloviny, vaječný žloutek, houbyDoporučené dávky• 70 µg/den (muži)• 55 µg/den (ženy), 65–75 µg/d (těhotné a kojící) • 20–30 µg/den (děti), 40–45 µg/day (dospívající)
D V
17
Toxické prvky v potravinách
• nejvýznamnější toxické prvky: Pb, Cd, As, Hg• kontaminanty• vstup do rostlin a živočichů z životního prostředí
– antropogenní znečištění• spalování fosilních paliv• metalurgie a další průmyslová výroba…• odpady• hnojiva (Cd v superfosfátech)
– přírodní procesy• zvětrávání hornin• vulkanická činnost a lesní požáry (Hg, As)• vypařování z oceánů (Hg)
• další kontaminace– při výrobě (Ni z katalyzátorů při hydrogenaci tuků)– při transportu (Pb v pitné vodě)
Tolerovatelné týdenní a denní dávky
150/129(15)As
40/34(13/11)
4(MeHg 1,3)
Hg
25/212,5Cd
250/21425Pb
TDI**(µg/den)
PTWI*(µg/(kg. týden))
Prvek
* tolerovatelná týdenní dávka na 1 kg tělesné hmotnosti** tolerovatelná denní dávka při tělesné hmotnosti 70 kg/60 kg
D
18
Olovo a kadmium
• v rostlinách– vstup z půdy kořenovým systémem
• závisí na vlastnostech půdy: více z kyselé půdy• Cd > Pb• některé druhy kumulují více (špenát)
– distribuce v rostlině: kořeny > listy > stonky > plody ≈ hlízy > semena
– vstup depozicí z atmosféry (plocha listů)• v živočišných materiálech
– prvky vstřebané z potravy se hromadí ve vnitřních orgánech– obsah klesá u savců obvykle v pořadí
ledviny ≥ játra >> svalovina ≈ mléko
Potraviny s vyšším obsahem kadmia(přibližně nad 0,07 mg/kg)
• ledviny, zejména ledviny lovné zvěře a hovězí• játra• korýši a měkkýši• mrkev• špenát, hlávkový salát• mák, olejnatá semena, (ořechy)• (rýže)• některé houby• čaj, kakao
19
Potraviny a nápoje s vyšším obsahem olova(přibližně nad 0,1 mg/kg)
• vnitřnosti jatečných zvířat
• maso a vnitřnosti lovné zvěře
• mrkev
• špenát, hlávkový salát
• některé houby
• čaj
• víno
• (výjimečně kakao a celozrnné obiloviny)
Arsen
• anorganické sloučeniny (arsenitany, arseničnany) jsou vysoce toxické
• některé organické sloučeniny obsažené v rybách (arsenobetain) jsou netoxické
Potraviny s vyšším obsahem arsenu
• mořské ryby• korýši a měkkýši• mořské řasy• (sladkovodní ryby)• rýže• některé houby• (drůbež)
v těchto materiálech převažují organickésloučeniny arsenu
20
Rtuť
• bioakumulace a biomethylace rtuti ve vodních ekosystémech →→ ryby
• výskyt Hg v rostlinách a v tĕlech savců a ptáků je vzácný (výjimka: rybožraví živočichové)
Potraviny s vysokým obsahem rtuti(cca 0,05 – 2 mg/kg)
• ryby, zejména mořské dravé druhy
• korýši, měkkýši
• (některé houby)
převažující chemickou formou rtutije methylrtuť CH3HgX
Vliv minerálních látek na vlastnosti potravin
• textura– tvorba gelů: pektin + Ca2+
– pevnější konzistence: meziřetězcové vazby biopolymerůX…Ca2+…X
• barva– vznik komplexů fenolových sloučenin (včetně barevných
anthokyanů) s ionty Fe2+/Fe3+ nebo Al3+ nebo Sn2+
→ vznik barevných (modrofialových až modrozelených, komplexů) nebo posun maxima v absorpčním spektru
– náhrada Mg za Cu nebo Zn v chlorofylech (Cu- nebo Zn-chlorofyliny) → stabilnější zelené zbarvení
21
Vliv minerálních látek na chemické reakce probíhající v potravinách
• usnadňuje iniciační fázi a prodlužuje propagační fázi radikálové reakce
• mechanismus:
Železo a měď – katalýza oxidačních reakcí lipidů
1. přítomnost O2, Fe3+/Cu2+ a kys. askorbové nebo thiolů→ superoxidový anionradikál:
Fe3+ + AA → Fe2+ + AA· + H+ Fe3+ + RSH → Fe2+ + RS· + H+
AA· + O2 → DAA + · O2– + H+ RSH + RS· + O2 →RSSR + · O2
– + H+
2. superoxid podléhá disproporcionaci (za přítomosti H+) na peroxid vodíku a kyslík nebo oxidaci na kyslík účinkem Fe3+ nebo Cu2+:
2 H+ + 2 · O2– → H2O2 + O2
Fe3+ + · O2– → Fe2+ + O2
D
3. železnaté ionty s peroxidem vodíku poskytují Fentonovou reakcíhydroxylový radikál:
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH– + HO ·4. hydroxylový radikál generuje radikály reakcí s molekulami lipidů LH
(iniciace reakce)
LH + HO · → L · + H2O5. radikál lipidu reaguje s kyslíkem a reakce pokračuje propagací
L · + O2 → LOO ·
LOO · + LH → L · + LOOH …6. ionty kovů vracejí do reakce další radikály reakcí s hydroperoxidy
Fe3+ + LOOH → Fe2+ + LOO · + H+
Fe2+ + LOOH → Fe3+ + LO · + OH–
D
22
Anorganické látky v potravinách
• ionty přijímané z půdy rostlinami• zelenina – hlavní skupina potravin obsahujících NO3
–
– obsah může být i u konkrétního druhu zeleniny velmi proměnlivý (jednotky až stovky nebo tisíce mg/kg) – závislost na půdních podmínkách, době sklizně, počasí…
– nejvíce akumulující druhy: hl. salát, špenát, čínské zelí, ředkev, celer…– spíše méně akumulující druhy: cibule, rajčata, okurky, melouny, paprika
• další plodiny obsahující NO3–
– brambory (až 2800 mg/kg)– luštěniny (desítky až stovky mg/kg)– banány (max. stovky mg/kg)
• možnost redukce na toxičtější dusitany
Dusičnany
Další anorganické látky
• NaCl: chuťová přísada, může sloužit jako konzervační látka• dusitany (NaNO2): přídatná látka
– antimikrobiální účinky, zejména proti bakteriím rodu Clostridium– stabilizuje barvu masa
• SO2, siřičitany, disiřičitany– konzervační látky (ovoce, víno…)– antioxidační působení– inhibitor reakcí enzymového i neenzymového hnědnutí