I minerali sono micronutrienti inorganici necessari all’organismo in quanto rivestono diverse funzioni sia strutturali che metaboliche. Inorganico significa che non contiene carbonio, infatti la chimica organica studia le proprietà delle molecole di natura carboniosa. Essendo sostanze inorganiche nessun organismo è in grado di sintetizzarle autonomamente ma devono essere necessariamente introdotte tramite l’alimentazione. I minerali sono in pratica elementi chimici di cui il corpo ha bisogno in piccole quantità, nonostante la maggior parte delle molecole biologiche sia costituita dai quattro elementi, carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno, l’organismo ha bisogno di altri elementi in piccole quantità, i minerali appunto.
I minerali svolgono diverse funzioni nell’organismo, alcuni di essi hanno l’importante ruolo di elettroliti, cioè di molecole elettricamente cariche in quanto presenti in forma ionica, necessarie a mantenere i gradienti elettrochimici cellulari, fondamentali per esempio per generare l’impulso nervoso e mantenere attivi alcuni sistemi di trasporto cellulari. Questi minerali oltre ad essere necessari in qualità di elettroliti rivestono anche altre funzioni nel corpo umano.
Calcio, è un elettrolita indispensabile per diversi processi fisiologici. Il cacio infatti è il principale minerale coinvolto nella formazione e nel mantenimento delle ossa, la matrice extracellulare del tessuto osseo è costituita prevalentemente da sali di calcio. Esso è fondamentale anche nella conduzione degli impulsi nervosi, ed è necessario per la realizzazione delle contrazioni muscolari di tutti i muscoli scheletrici, cardiaci e muscolatura liscia. Inoltre agisce come secondo messaggero all’interno delle cellule, che significa che traduce i messaggi provenienti dall’esterno regolando l’attività di diversi enzimi dentro le cellule. Infine ionizzando in ambiente acquoso partecipa alla regolazione dell’equilibrio elettrolitico dell’organismo, tanto che i suoi livelli in forma libera sono regolati da due ormoni: la calcitonina ed il paratormone.
Una delle cause dell’affaticamento derivante dall’attività fisica intensa è proprio la deplezione delle riserve muscolari di calcio che viene rilasciato dal reticolo sarcoplasmatico nel citosol per generare la contrazione e progressivamente si riducono le riserve, di conseguenza si riduve la capacità di contrarre il muscolo.
Cloro è il principale elettrolita con carica negativa presente nei fluidi extracellulari. Serve a regolare l’equilibrio acido-base, la pressione osmotica ed è implicato nei processi di digestione degli alimenti. Come ioni cloruro è un elettrolita molto comune presente nel sale da cucina
Magnesio oltre ad essere un elettrolita e quindi importante per la regolazione dell’equilibrio elettrochimico tra ambiente extra ed intra cellulare, è anche coinvolto nei processi di mineralizzazione delle ossa, è presente come cofattore in numerosi enzimi, partecipa alla glicolisi, alla biosintesi delle proteine e degli acidi grassi ed alle funzioni cerebrali. necessaria per l'elaborazione di ATP e le reazioni correlate (compilazioni osso, cause forte peristalsi, aumenta la flessibilità, aumenti di alcalinità). Circa il 50% del magnesio del corpo è presente nella mineralizzazione ossea, il restante 50% è quasi tutto contenuto all'interno delle cellule, con circa un 1% nel liquido extracellulare.
Fosforo riveste diverse funzioni nell’organismo in quanto oltre ad essere costituente dell’ATP e del creatinfosfato, che sono le molecole attraverso le quali l’organismo produce energia, interagisce con il metabolismo di grassi e carboidrati ed è importante per la funzionalità di diversi enzimi. Il fosforo è anche parte integrante di lipidi quali i fosfolipidi che costituiscono le membrane cellulari, di proteine nelle fosfoproteine e degli acidi nucleici in quanto forma con il ribosio e le basi azotate il DNA e l’RNA. Il fosforo è anche un elemento strutturale di ossa e denti.
Potassio è un importante elettrolita dei fluidi intracellulari, serve a mantenere il bilancio idrico e la pressione osmotica fisiologica all’interno della cellula ed inoltre svolge un ruolo importante nella conduzione degli impulsi nervosi e delle pompe trans membrana, necessarie al passaggio di diverse sostanze, fondamentali per la sopravvivenza cellulare
Sodio è l’elettrolita principale dei fluidi extracellulari, è pertanto essenziale per per mantenere l’equilibrio osmotico e il potenziale di membrana necessario all’attività delle pompe transmembrana utilizzate dalle cellule per assorbire sostanze e a trasmettere gli impulsi elettrochimici del sistema nervoso ed avviare le contrazioni muscolari. L’equilibrio del sodio deve essere mantenuto molto finemente in quanto un suo eccesso porta ad ipertensione, ritenzione idrica, edemi e problemi legati alla contrazione muscolare, mentre una sua carenza porta a vertigini, svenimenti, crampi e riduzione della preformance atletica. Il sodio è presente negli alimenti come cloruro di sodio cioè il sale comune. L’eccesso di sodio porta ad ipertensione, pertanto una dieta a basso contenuto di sodio è utile per le persone con la pressione alta.
Molti elementi sono definiti in traccia in quanto necessari in piccole quantità (microgrammi ), la loro funzione nell’organismo deriva dalla presenza in particolari enzimi come coattivatori dell’enzima stesso.
Boro partecipa alla regolazione del metabolismo di calcio, fosforo e magnesio influenzando anche l’attività dell’ormone paratiroideo. Sembra implicato nel mantenimento della salute di ossa ed articolazioni avendo effetto antinfiammatorio sui tessuti articolari, per questa ragione viene utilizzato nelle cure di osteoporosi ed artrite.
Cobalto necessaria per la biosintesi della vitamina B12.
Cromo necessario per il metabolismo degli zuccheri, interviene anche nel metabolismo degli acidi nucleici, esso promuove l’azione dell’insulina a livello muscolare, facilitando l’assimilazione del glucosio e degli aminoacidi da parte del muscolo.
Iodio è parte integrante degli ormoni tiroidei e pertanto è implicato nel metabolismo cellulare.
Ferro presente in molti enzimi e come i citocromi e le catalasi inoltre è presente nelle proteine trasportatrici dell’ossigeno l’emoglobina e la moioglobina.
Fluoro è un minerale contenuto in denti ed ossa, prevenire le carie dentali e l’osteoporosi.
Manganese contenuto in numerosi enzimi come la superossidodismutasi importante antiossidante, tra le funzioni del manganese troviamo il benessere del sistema nervoso e del cervello, il normale sviluppo dello scheletro, il funzionamento del sistema immunitario e la sintesi del collagene
Molibdeno presente in diverse ossidasi.
Nichel presente nell'ureasi enzima che idrolizza l’urea.
Rame componente di molti enzimi redox, tra cui la citocromo ossidasi e la superossido dismutasi e partecipa ai processi di sintesi del collagene, della melanina, della mielina. È implicato anche nel funzionamento del sistema nervoso e ne metabolismo di glucosio, catecolammine e colesterolo.
Selenio presente nelle perossidasi (proteine antiossidanti), ed in un aminoacido particolare, la seleno-cisteina, cioè una cisteina che al posto dello zolfo contiene un atomo di selenio, queste proteine sono circa una ventina e tuttora non è ben chiaro il loro ruolo biologico.
Vanadio oltre ad essere antiossidante attiva i recettori dell’insulina
Zinco è indispensabile per la crescita corporea, la riparazione dei tessuti, la risposta immunitaria e la fertilità maschile.
a cura di Nicola Sacchi