Хром - Cr
- основна характеристика
- Биологичен и научен контекст
- Прояви на недостиг
- Последствия от предозиране
- Природни ресурси
- Препоръчителна дневна надбавка (ODD)
- Взаимни взаимодействия
- Литература
основна характеристика
Хромът е основен минерал в диетата. Той се съдържа в следи от растения и особено в зърното. Той регулира инсулина в човешкото тяло и понякога се дава за подобряване на действието на инсулина. Въпреки това, при хора с нормални или повишени нива на хром, добавянето му няма ефект. Основният механизъм на действие на хрома е свързан с хромодулин, протеин, който подобрява сигнализирането при инсулиновите рецептори. Ако този протеин е дефицитен или повреден, способността на инсулина да работи в тялото е значително намалена.
Биологичен и научен контекст
Хромът не се абсорбира добре от храната и абсорбцията му е в отрицателна корелация с количеството му в приема на храна. Най-ефективната абсорбция (около 2%) е установена при дози под 10 µg. (51) Увеличаването на дозата влошава нейната абсорбция. При дози над 40 µg се абсорбира само 0,4-0,5% хром. (51) (52) Поглъщането на хром подобрява присъствието на аминокиселини в храната, наличието на витамин С и никотинова киселина. (2) Недостигът на цинк също увеличава абсорбцията на хром. (54) Това предполага, че тези два елемента могат да се конкурират в усвояването.
Разпределение на хрома в тялото
Трансферинът е протеин, който носи различни двувалентни и тривалентни йони (например желязо) и е установено, че се свързва с тривалентен хром, където може да свърже 2 такива йона. (57) (58) (59) Смята се, че трансферинът доставя хром на олигопептида хромодулин. (60)
Екскреция
Хромът се екскретира с урината. Неговата добавка води до повишена бъбречна екскреция. (56)
Продължителност на живота
Установено е, че хромът има подчертан ефект против стареене при плъхове. Този ефект се дължи на намаляването на нивата на инсулиновата глюкоза, които естествено се увеличават с възрастта. (65) (66) (67) Ограничените проучвания при хора показват, че хромът има подмладяващи ефекти само във връзка с липсата на храна. (68) (69)
Прием на храна
Хромът намалява приема на храна при плъхове и подобен ефект се наблюдава при хората, но не е ясно дали този ефект е специфичен за определени популации. (78) При плъховете намаляването на приема на храна изглежда се дължи директно на мозъка, чрез действието на хром върху невротрансмитерите, които контролират апетита и поведението при хранене. (73) (77)
Сърдечносъдова система
Ниските нива на хром при мъжете са свързани с повишен риск от сърдечно-съдови заболявания. (85) Добавянето на хром има положителен ефект върху параметрите на кривата на ЕКГ при хора с диабет тип 2. (86) (87) (88)
При диабетици, поради нарушена глюкозна хомеостаза, често се появяват аномалии на мембраната на червените кръвни клетки, които са причинени от окислително увреждане. (90) Експериментите in vitro показват, че наличието на хром е в състояние да защити мембраната на червените кръвни клетки дори при високи концентрации на глюкоза и да намали нейното окислително увреждане. (91)
Мета-анализът на ефекта от 3-месечно добавяне на хром при диабетици (диабет тип 2) не показва значителен ефект върху подобряването на общия холестерол, HDL, LDL или vLDL холестерол. По същия начин не е демонстриран ефект върху триглицеридите. (92)
При диабетици, които консумират 200 µg хром (като хлорид) дневно в продължение на 16 седмици, нивата на глюкоза и инсулин са значително намалени и чувствителността към инсулин също е повишена. Тези положителни ефекти обаче се наблюдават само при мъжете. (94)
Смята се, че добавянето на хром може да подобри чувствителността на инсулиновите рецептори при хора, които вече са устойчиви на инсулин. (56) (116) Смята се, че чувствителността на инсулиновите рецептори се подобрява чрез хромодулин, който подобрява инсулиновата сигнализация. (61) (96) Самият хром се счита за вещество, което подобрява чувствителността на инсулиновите рецептори, но принципът на неговото действие изглежда различен от този на хромодулина и изисква много по-висока концентрация от хромодулина, за да се постигне същия ефект. Изглежда, че хромът не влияе директно на инсулиновите рецептори, както може хромодулинът. (43) (97) (98)
Мускули и физическа работоспособност
Според настоящите изследвания хромът изглежда не стимулира мускулния растеж при определена доза в популация. (127) (128) (129) (130) По същия начин, нито едно проучване все още не предполага, че хромът увеличава мускулната ефективност. (128) (132) Хромът също няма значителен ефект върху производството на лактат или анаеробния мускулен капацитет. (133) (134) От друга страна, експериментите с плъхове предполагат, че хромът увеличава запасите от гликоген и производството в скелетните мускули, но не влияе на разграждането на гликогена до свободна глюкоза. (135) (136)
При затлъстели нетренирани хора хромът не може да повлияе на ресинтеза на гликоген след тренировка. (134)
Затлъстяване и количеството мазнини
Хром добавки има само незначително, или. няма ефект върху човешкото тегло. Въпреки че някои проучвания предполагат умерен ефект, все още липсват солидни доказателства за ефекта на отслабване на хрома. (137)
Гениталиите
Токсичната шестовалентна форма на хром (Cr 6+) е токсична за тестикуларната тъкан. (150) (151) Тази форма обаче никога не се използва в хранителни добавки. Често използваната тривалентна форма (Cr 3+) не уврежда тестикуларните клетки на сертолитите дори при високи концентрации (до 1 mM), което показва, че тази форма не е токсична за тестикуларната тъкан. (152)
Кърмене
Хромът присъства в кърмата в концентрация 1,73-8,85 nM. Повишеният му прием в диетата на майката не влияе върху концентрацията на хром в кърмата. (153) (154) (155) (156) (157)
Прояви на недостиг
Основните симптоми на тежък дефицит на хром са значително нарушен глюкозен толеранс и инсулинова чувствителност на клетките, свързани със загуба на тегло, невропатия (разстройство на периферните нерви) и енцефалопатия (мозъчна дисфункция). Всички тези симптоми изчезват след добавяне на хром. (8) (9)
Субклиничният дефицит на хром е свързан с инсулинова резистентност. Установено е, че нивата на хром са по-ниски при диабетици. (10) (11) (12) Установено е също, че диетата с високо съдържание на захар (35% от дневния калориен прием е от захар) ускорява отделянето на хром в урината, (13) въпреки че диетите, съставени от храни с високо съдържание на захар гликемичният индекс не успява индивидите да повлияят остро на отделянето на хром с урината, въпреки че са посочили тази тенденция в рамките на шест дни. (14)
Счита се, че тази повишена екскреция на хром с урината се дължи на освобождаването на хромодулин от чувствителните към инсулин клетки и последващото му отстраняване в урината. Хромодулинът е пептид, който се комбинира с хром в кръвта и го прехвърля в клетките, където се свързва с инсулиновите рецептори, за да увеличи сигнализирането на инсулина. (15) Хромодулинът свързва хрома чрез много силна връзка, като по този начин образува комплекс, който не може да бъде отделен при физиологични условия. Тъй като обаче количеството хром намалява, инсулиновият рецептор вече не трябва да се синтезира и целият комплекс трябва да се елиминира. (15) (16) Тази хипотеза се подкрепя и от откриването на хромодулин в урината (17) и тясната му корелация със секрецията на инсулин. (17) (18) (19)
Количеството хром в урината се увеличава при постоянни физически упражнения и повишаването му не е придружено от повишаване на серумния инсулин или увеличаване на друг йон в урината. (19) Въпреки че количеството инсулин не се увеличава, има повишена абсорбция на глюкоза в мускулите, която започва да се освобождава в по-голяма степен от черния дроб. (20)
Последствия от предозиране
Тривалентният хром (както се среща в хранителните добавки) е токсичен при концентрации над 20/g/ml кръвен серум. Неговата токсичност е свързана с окислително увреждане на ДНК. (21) Това е подобно на ефекта на шестовалентния хром, който е токсичен (особено след вдишване) при много по-ниски концентрации. (22) (23) (5)
Токсичност
Експерименти с плъхове показват, че приемът на хром, надвишаващ обичайните препоръчителни дози, може да причини увреждане на черния дроб. (63) Други тестове обаче не показват увреждане на органите дори след двумесечно приложение на 600-1000 µg/kg хром в храната. (170) (171) Наранявания се случват при дози над 100 µg/kg телесно тегло, което показва, че такива дози могат да бъдат опасни за хората. (63)
Съществува казус на жена, приемаща 1200-2400 µg хром (като пиколинат) в продължение на 4-5 месеца, която е показала признаци на бъбречно увреждане. (172) Също така се съобщава за случай на културист, който е развил рабдомиолиза, индуцирана от използването на 1200 µg хром (като пиколинат) в рамките на 48 часа. (173)
Природни ресурси
Хромът е основен минерал за хората и често се използва като хранителна добавка за подобряване на чувствителността на клетките към инсулин при диабет. (2)
Хромът се намира в:
- коластра от крава (коластра, произведена от млечните жлези малко преди раждането и през първите дни след раждането), където тя е под формата на олигопептид (богат на цинк), наречен хромодулин, който съдържа 1 хромен атом на 4 аминокиселини. (3) (4) Това представлява около 220 µg хром на 1035 g протеин (193 ng на 1 g протеин). (3)
- обезмаслено мляко, където концентрацията на хром е около 252 µg хром на 1172 g протеин (215 ng на 1 g протеин) (3)
- мая и бирена мая (28) (29) (30)
Хромът се предлага в няколко форми. Напълно окислената форма - Cr 6+ е шестовалентна и е силно токсична. Използва се в промишлеността. (5) Поради токсичността тази форма на хром никога не се използва в хранителни добавки.
В добавките се използва двувалентна (двувалентна) - Cr 2+ или по-стабилната тривалентна (тривалентна) Cr 3+ форма на хром. (2) Най-често се използва хром пиколинат (понякога наричан хром пиколинат), който всъщност е тривалентен хром, свързан с три молекули пиколинова киселина (структурен аналог на ниацин, вит. В3). Тази форма е много стабилна и физиологично неактивна до освобождаване на хром. (27) Следователно се счита за предшественик на хрома.
Хромовият диникоцистеинат е комплекс от хром и аминокиселината L-цистеин. Едно проучване посочва, че тази форма е много по-ефективна от пиколинат за подобряване на количеството инсулин и инсулиновата чувствителност на клетките. (37)
Препоръчителна дневна надбавка (ODD)
За да предотвратим дефицит, трябва да ядем минимум 5-20 µg хром на ден в нашата диета. Препоръчителните дневни дози за жени са 21-25 µg; за мъже 25-35 µg. По време на кърмене се препоръчва доза от 45 µg хром на ден. За деца на възраст 1-3 години се препоръчва доза от 11 µg; за деца на възраст 4-8 години препоръчителната доза е 15 µg. (6)
Стандартната концентрация на хром трябва да бъде 2,8-45 µg/L в пълноценна кръв и 0,12-2,1 µg/L в кръвен серум. (7)
Взаимни взаимодействия
Хромът се абсорбира в тялото от същия транспортер като желязото и някои други минерали. (59) Въпреки че експериментите с плъхове предполагат, че приемът на големи дози хром може да повлияе неблагоприятно на усвояването на желязо, (163) (164) проучвания при хора, използващи нормални дози хром, не са показали такъв ефект. Приемът на хром при нормални дози не оказва влияние върху концентрацията на желязо при хората. (166)