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