Серед хімічних елементів, необхідних для життя, мінеральна сірка (S) представляє несподівану складність через велику кількість біоактивних похідних, це утруднює повною визначення її розподілу в тканинах, метаболічні шляхи та потреби в ній людини.
Біомолекули сірки мають важливе значення і задіяні в метаболічні реакції у всіх живих організмах, у процеси транспортування металів, знешкодження вільних кисневих радикалів, захист тканин від ушкодження, функціональну здатність ферментів, процеси метилювання та відновлення ДНК, регуляцію експресії генів, синтез білка, ремоделювання позаклітинного матриксу та його компонентів, обмін ліпідів та детоксикацію ксенобіотиків. Широку присутність та різноманітність органічної сірки у складі біоактивних молекул у живих організмах можна пояснити тим фактом, що цей макроелемент був одним з переважаючих атомів на Землі до появи життя.
Онлайн школи на платформі DoctorThinking. Навчайтесь зручно разом з нами
Сірка є ключовим компонентом більшості білків, оскільки міститься в амінокислотах метіонін та цистеїн.
Н2S, що раніше вважався високотоксичним, отруйним газом, зараз класифікується також як представник ендогенних газотрансмітерів, що беруть участь у багатьох процесах підтримки гомеостазу на рівні клітин. Ця молекула присутня в клітинах як HS- або у формі, зв’язаній із білками.
Серед основних гомеостатичних ролей, які відіграє H2S у клітинах, є участь у роботі серцево-судинної системи, диханні та розслабленні м’язової тканини. Більше того, вивільнення H2S пов’язане з регуляцією кров’яного тиску через АТФ-залежний К+-канал.
Інші ролі Н2S включають регуляцію апоптозу, виступаючи як вид метаболічного «датчика» для запобігання пошкодження тканин та протидії розвитку запалення. Було з’ясовано, що генетичний дефект синтезу H2S було пов’язане із розвитком атеросклерозу та порушення серцево-судинної функції.
У головному мозку вироблення та дія Н2S були пов’язані з довготривалим потенціалом гіпокампа, негативним зворотним зв’язком вивільнення глюкокортикоїдів та нейропротекцією.
Цереброзиду сульфат, невід’ємна складова мієлінових оболонок, що оточують нейрональні аксони в мозку, допомагає підтримувати оптимальний неврологічний статус
Ще один ключовий розділ біології сірки охоплює білки, що містять кластер залізо-сірка (Fe-S) та їх регулюючю дія на рівні дихального ланцюга і мітохондріальної функції. Ці кластери виконують роль простетичних групп і містяться в металопротеїнах, таких як НАДН-дегідрогеназа, ксантиндегідрогеназа, коензим Q редуктаза, ферменти циклу Кребса (аконітаза і сукцинатдегідрогеназа), флавопротеїни та ферредоксини, залучені в респіраторний ланцюг мітохондрій, білки метаболізму та репарації ДНК або білки, що регулюють обмін заліза.
Мутації цих металопротеїнів пов’язані з широким спектром важких захворювань людини, що охоплюють атаксію Фрідрейха, сидеробластичну анемію та одну із форм міопатії.
У складі амінокислоти цистеїн сірка міститься в регуляторному трипептиді глутатіоні. Глутатіон присутній у всіх клітинах і функціонує в комплексі з ферментом глутатіонпероксидазою для захисту клітин від руйнівної дії пероксидів. Він також може грати роль у транспортуванні амінокислот через клітинні мембрани. Крім того, сірка є складовою двох вітамінів групи В, біотину та тіаміну. Усередині організму сірка майже повністю існує як складова органічних сполук.
Більшість сірки, що надходить з харчовими продуктами, потрапляє в організм у складі метіоніну та цистеїну. Присутні в раціоні неорганічні сульфати дуже погано засвоюються .
Метіонін та цистеїн необхідні для синтезу білка, а метіонін є незамінною амінокислотою. Для оптимального росту організму раціон повинен забезпечувати надходження цих двох амінокислот або метіоніну окремо. Цистеїн може знижувати потреби в метіоніні. З точки зору дієти, метіонін сам по собі здатний забезпечити всю необхідну кількість сірки організму, за винятком тіаміну та біотину.
Сірка: рекомендовані дози
Рекомендації щодо прийому сірки містяться в рекомендаціях із харчування (DRI), розроблених Радою з питань харчування (FNB) при Інституті медицини Національних академій. DRI — загальний термін для набору референтних значень, які використовуються для планування та оцінки споживання поживних речовин здоровими людьми. Ці значення, що залежать від віку та статі, включають:
Рекомендована дієтична норма (RDA): середньодобовий рівень споживання, достатній для задоволення потреб у поживних речовинах майже всіх (97% – 98%) здорових людей; часто використовується для планування адекватних дієт для людей.
Адекватне споживання (АІ): споживання на цьому рівні передбачається для забезпечення достатності харчових речовин (використовується, коли даних доказової медицини недостатньо для розрахунку RDA).
Орієнтовна середня потреба (EAR): середньодобовий рівень споживання, який оцінюється таким чином, щоб відповідати потребам 50% здорових людей; зазвичай використовується для оцінки споживання поживних речовин груп людей та для планування адекватної їм поживної дієти.
Припустимий верхній рівень споживання (UL): максимальний щоденний об’єм речовини, прийом якої в такій кількості навряд чи спричинить несприятливі наслідки для здоров’я.
Але немає RDA окремо для сульфуру.
Сірка, необхідна для описаних вище функцій, забезпечується білком і входить до рекомендованого раціону, розрахованого для протеїну.
Харчові джерела сірки
Незважаючи на очевидну складність, пов’язану з оцінкою раціону харчування населення в цілому, схоже, що виникає закономірність, навіть при оцінці малих груп людей. У молоці та молочних продуктах співвідношення метіоніну / цистеїну становить близько 3/1. Приблизно таке ж воно в таких видах риби, як консервований тунець. В яйцях, сої та інших рослинних продуктах вона становить близько 4/3. Курячі, рибні та яловичі білки містять в середньому близько 5% сірковмісних амінокислот.
Молочні продукти, молоко, сир тощо містять нижчий рівень, близько 4%, насамперед через менший вміст цих амінокислот в казеїні. Сироваткова білкова фракція, на яку припадає близько 20% молочних білків (багатих лактоглобулінами), містить більше метіоніну та цистеїну і застосовується терапевтично або як дієтична добавка. Рослинні білки, крім того, що вони присутні у менших кількостях, мають відносно низький вміст цистеїну та метіоніну, в середньому нижче 4%, а найбільше їх міститься в яєчних продуктах: яєчний білок містить близько 8%.
Кількість білка, як% від спожитих калорій, є основною змінною у популяції. Люди з більшою вагою, як правило, споживають менше вуглеводів та жирів та більше білків. Це в деяких випадках врівноважується тенденцією багатьох споживати менше продуктів тваринного походження і, отже, включати в раціон більше вуглеводів. Крім того, бажання схуднути може зменшити як калорійність їжі, так і споживання білка. Люди похилого віку зменшують споживання їжі часто за рахунок білків або через економічні проблеми.
МСМ, або метилсульфонілметан, популярна харчова добавка, складається з сірки, кисню та метильних груп. Він, природно, міститься в різних продуктах харчування, таких як молоко, фрукти, помідори, кукурудза, кава та чай.
Рослинна їжа, що містить сірку, переважно походить із сімейства аллієвих, до яких належать часник, цибуля та цибуля-порей. У часнику та цибулі багато активних компонентів, що містять сірку, переважно у формі похідних цистеїну. Вони розкладаються на тіосульфінати та полісульфіди дією аллінази при екстракції, утворюючи летючі продукти при розкладанні. Повідомлялося, що цибуля та часник знижують рівень холестерину, знижують ризик тромбозу та пригнічують агрегацію тромбоцитів.
Часник – найбільш широко вивчена сірковмісна їжа. Кардіопротекторний ефект часнику включає антитромботичну активність, артеріальний тиск та зниження ліпідів. Деякі автори повідомляли, що від половини до цілого зубчика часнику на день знижує рівень холестерину приблизно на 0,59 ммоль / л. Однак не всі дослідження однозначно свідчать про гіпохолестеринемічний ефект часнику. Необхідні подальші добре розроблені клінічні дослідження, щоб продемонструвати вплив сірковмісних сполук на фактори ризику серцево-судинних захворювань.
Сірка: дефіцит
Дефіцит сірки в організмі може спровокувати або посилити тяжкість вже існуючих хворобливих станів, включаючи акне, артрит, ламкість нігтів та волосся, судоми, депресію, порушення пам’яті, проблеми з шлунково-кишковим трактом, шкірний зуд і навіть повільне загоєння ран.
Недостатність цього елементу в організмі також може сприяти ожирінню, захворюванням серцево-судинної системи, хворобі Альцгеймера та хронічній втомі.
Недостатня кількість сірки в людському організмі може також призвести до інсулінорезистентності.
У дослідженні, опублікованому в журналі Nutrition & Metabolism, науковці виявили, що багато людей, особливо велика частина літнього населення, не отримують достатню кількість сірки з їжею.
Надлишок сульфуру
Сірка мало токсична для людей. Однак вживання в їжу її в надзвичайно великих кількостях може викликати печію або діарею. Вдихання сірчаним пилом може подразнювати шкіру, слизову оболонку очей і дихальних шляхів, викликаючи кашель. Повідомлялося також про розмиття зору при експозиції із пилом, що містив велику кількість сірчаних сполук.
Джерела
- The Importance of Sulfur Human Nutrition – OptiMSM®
- Food Data Chart – Sulphur
- Sulfur Metabolism and Sulfur-Containing Amino Acids: I- Molecular Effectors
- Are we getting enough sulfur in our diet?
- Sulfur – an overview | ScienceDirect Topics
- Sulfate: A Common Nutrient Deficiency You’re Probably Ignoring – Holistic Primary Care
- Lack of Sulfur in the Body
