Ako prirodzene sa vyskytujúci minerál, ktorý sa vo veľkom množstve nachádza v životnom prostredí, získavame fosfor predovšetkým z potravín, ale v malých množstvách aj z vody, ktorú pijeme. V tele máme asi 85% fosforu uložených v kostiach, no v menšom množstve je prítomný aj vo svalovom tkanive a krvi.
Tento základný minerál nájdete väčšinou v potravinách s vysokým obsahom bielkovín, vrátane niektorých semien, fazule, mäsa, rýb, mlieka a vajec (hoci ho tiež poskytujú obilniny a niektoré druhy zeleniny). Podľa Národnej nadácie pre obličky ste schopní lepšie absorbovať prirodzene sa vyskytujúci fosfor zo živočíšnych potravín ako z rastlinných potravín.
Fosfor je esenciálny minerál, ktorý sa každý deň podieľa na stovkách bunkových aktivít. Štruktúra kostry a životne dôležité orgány – napríklad mozog, srdce, obličky a pečeň – to všetko sa spolieha na to, aby telo správne fungovalo. Okrem zdravia kostry a orgánov medzi ďalšie kľúčové úlohy patrí pomoc pri využívaní živín z potravín, ktoré jeme, a podpora detoxikácie.
Fosfor je druhý najrozšírenejší prvok v ľudskom tele (druhý po vápniku). Tvorí asi 0,5 percenta tela dojčaťa a asi 1 percenta tela dospelého človeka.
Tento minerál je telesným zdrojom fosfátu, čo je typ soli prítomnej v tele, ktorá sa skladá z kyseliny fosforečnej. Je to tiež dôležitá zlúčenina pre syntézu hlavných makroživín z našej potravy: bielkovín, tukov a uhľohydrátov. Potrebujeme ho, aby náš metabolizmus fungoval hladko a pomáhal zvyšovať hladinu energie vďaka svojej pomoci pri produkcii adenozíntrifosfátu (ATP), primárneho zdroja „energie“ v tele. Fosfor je tiež potrebný na efektívny pohyb a kontrakciu svalov. Pôsobí ako elektrolyt v tele, ktorý pomáha s bunkovou aktivitou, srdcovým rytmom a vyrovnávaním hladín telesných tekutín.
Fosfor, základný minerál, je prirodzene prítomný v mnohých potravinách a je k dispozícii ako doplnok výživy. Fosfor je zložkou kostí, zubov, DNA a RNA. Vo forme fosfolipidov je fosfor tiež súčasťou štruktúry bunkovej membrány a kľúčového zdroja energie v tele, ATP. Mnoho bielkovín a cukrov v tele je fosforylovaných. Okrem toho hrá fosfor kľúčové úlohy v regulácii transkripcie génov, aktivácii enzýmov, udržiavaní normálneho pH v extracelulárnej tekutine a ukladaní intracelulárnej energie. U ľudí tvorí fosfor asi 1 až 1,4% beztukovej hmoty. Z tohto množstva je 85% v kostiach a zuboch a ďalších 15% je distribuovaných v krvi a mäkkých tkanivách.
Mnoho rôznych druhov potravín obsahuje fosfor, hlavne vo forme fosfátov a esterov fosfátov. Fosfor v semenách a nekvasených chleboch je však vo forme kyseliny fytovej, zásobnej formy fosforu. Pretože v ľudských črevách chýba enzým fytáza, veľa fosforu v tejto forme nie je k dispozícii na absorpciu. Fosfor podlieha pasívnej absorpcii v tenkom čreve, aj keď časť je absorbovaná aktívnym transportom.
Fosfor a vápnik spolu súvisia, pretože hormóny, ako je vitamín D a paratyroidný hormón (PTH), regulujú metabolizmus oboch minerálov. Okrem toho fosfor a vápnik tvoria hydroxyapatit, hlavnú štrukturálnu zložku kostí a zubnej skloviny. Kombinácia vysokého príjmu fosforu s nízkym príjmom vápnika zvyšuje hladinu PTH v sére, ale dôkazy sa miešajú, či zvýšené hladiny hormónov znižujú minerálnu denzitu kostí.
Obličky, kosti a črevá regulujú homeostázu fosforu, čo si vyžaduje udržiavanie močových strát na rovnakých úrovniach ako je čistá absorpcia fosforu a zabezpečenie toho, aby sa rovnaké množstvo fosforu ukladalo a resorbovalo z kostí. Na homeostázu fosforu má vplyv aj niekoľko hormónov vrátane estrogénu a adrenalínu. Keď funkcia obličiek klesá, rovnako ako pri chronickom zlyhaní obličiek, telo nemôže účinne vylučovať fosfáty a stúpa hladina v sére.
Aj keď sa stav fosforu typicky nehodnotí, fosfát je možné merať v sére aj plazme. U dospelých je normálna koncentrácia fosfátu v sére alebo plazme 2,5 až 4,5 mg / dl (0,81 až 1,45 mmol / l). Hypofosfatémia je definovaná ako koncentrácie fosfátu v sére nižšie ako dolná hranica normálneho rozsahu, zatiaľ čo koncentrácia vyššia ako horná hranica rozsahu naznačuje hyperfosfatémiu. Hladiny fosfátov v plazme a sére však nevyhnutne neodrážajú obsah fosforu v celom tele.
Odporúčaná denná dávka fosforu
Vek
Muž
Žena
Tehotenstvo
Dojčenie
0–6 mesiacov
100 mg
100 mg
7–12 mesiacov
275 mg
275 mg
1–3 roky
460 mg
460 mg
4-8 rokov
500 mg
500 mg
9-13 rokov
1250 mg
1250 mg
14-18 rokov
1250 mg
1250 mg
19-a viac rokov
700 mg
700 mg
700 mg
700 mg
Zdroje fosforu
Potraviny ako zdroj fosforu
Mnoho rôznych druhov potravín obsahuje fosfor, vrátane mliečnych výrobkov, mäsa a hydiny, rýb, vajec, orechov, strukovín, zeleniny a obilnín. V Spojených štátoch tvoria mliečne výrobky asi 20% z celkového príjmu fosforu a pekárske výrobky (napr. chlieb, tortilly a sladké pekárske výrobky) 10%. Zelenina a kuracie mäso prispievajú po 5%. Miera absorpcie fosforu prirodzene obsiahnutého v potravinách je 40% - 70%; fosfor zo živočíšnych zdrojov má vyššiu mieru absorpcie ako z rastlín. Vápnik z potravín a doplnkov sa môže viazať na časť fosforu v potravinách a zabrániť jeho absorpcii. Podľa jednej analýzy veľmi vysoký príjem vápnika 2 500 mg / deň viaže 0,61–1,05 g fosforu. U dojčiat sa biologická dostupnosť fosforu pohybuje v rozmedzí od 85% do 90% pre ľudské mlieko až po približne 59% v prípade sójovej výživy.
Fosfátové prísady (napr. kyselina fosforečná, fosforečnan sodný a polyfosforečnan sodný) sú prítomné v mnohých potravinách, najmä v spracovaných potravinárskych výrobkoch. Tieto prísady sa používajú na také účely, ako je konzervovanie vlhkosti alebo farby a zlepšenie a stabilizácia mrazených potravín. Potraviny obsahujúce tieto prísady majú v priemere o 67 mg viac fosforu na porciu ako podobné potraviny neobsahujúce tieto prísady a tieto prísady prispievajú k celkovému príjmu fosforu v Spojených štátoch.
Odhaduje sa, že fosfátové prísady prispievajú k celkovému dennému príjmu fosforu 300 až 1 000 mg alebo asi 10% - 50% príjmu fosforu v západných krajinách. Používanie fosfátových prísad stúpa, rovnako ako ich množstvo v potravinách. Miera absorpcie fosforu vo fosfátových prísadách je približne 70%.
Vybrané potravinové zdroje fosforu
Potravina
mg/100 g
%ODD*
Droždie sušené
1900
271
Tekvicové semienka
1174
168
Pšeničné otruby
1055
151
Mlieko sušené, nízkotučné
1054
151
Mak
936
134
Mlieko sušené, plnotučné
786
112
Slnečnicové semienka
709
101
Sezamové semienka
701
100
Sója extrudovaná (sójové „mäso“)
685
98
Kakaový prášok
661
94
Hríb smrekový, sušený
649
92
Bryndza
605
86
ODD je prepočítaná na 100 g u osôb od 19 rokov.
Fosfor ako doplnok výživy
Fosfor je dostupný v doplnkoch obsahujúcich iba fosfor, v doplnkoch obsahujúcich fosfor v kombinácii s inými zložkami a v niekoľkých multivitamínových / multiminerálnych produktoch. Fosfor v doplnkoch je zvyčajne vo forme fosfátových solí (napr. fosforečnanu draselného alebo fosforečnanu dvojsodného) alebo fosfolipidov (napr. fosfatidylcholínu alebo fosfatidylserínu). Výrobky zvyčajne poskytujú 10% alebo menej ODD pre fosfor, ale malá časť dodáva viac ako 100%.
Biologická dostupnosť fosfátových solí je približne 70%. Biologická dostupnosť iných foriem fosforu v doplnkoch nebola u ľudí stanovená.
Nedostatok fosforu
Nedostatok fosforu (hypofosfatémia) je zriedkavý a takmer nikdy nie je dôsledkom nízkeho príjmu potravy. Medzi účinky hypofosfatémie môžu patriť anorexia, anémia, slabosť proximálnych svalov, účinky na kostru (bolesť kostí, rachitída a osteomalácia), zvýšené riziko infekcie, parestézie, ataxia a zmätenosť. Hypofosfatémia je vo väčšine prípadov spôsobená zdravotnými stavmi, ako je hyperparatyreóza, poruchy obličkových tubulov a diabetická ketoacidóza.
Nadbytok fosforu
Vysoký príjem fosforu má zriedka nepriaznivé účinky na zdravých ľudí. Aj keď niektoré štúdie zistili asociácie medzi vysokým príjmom fosforu (1 000 mg / deň alebo vyšším) a kardiovaskulárnymi, obličkovými a kostnými nežiaducimi účinkami, ako aj zvýšeným rizikom úmrtia, iné nenašli nijakú súvislosť medzi vysokým príjem a zvýšené riziko ochorenia. Prípustná horná úroveň príjmu UL pre fosfor z potravy a doplnkov pre zdravé jedince je preto založená na príjmoch spojených s normálnymi koncentráciami fosfátov v sére. UL sa nevzťahuje na jednotlivcov, ktorí pod lekárskym dohľadom dostávajú doplnkový fosfor.Podľa jednej analýzy údajov o zdravých dospelých v USA, ktorí využívali údaje NHANES III zhromaždené v rokoch 1988 - 1994, bol vysoký príjem fosforu (1 000 mg / deň alebo viac) spojený so zvýšeným výskytom všetkých príčin a kardiovaskulárnej úmrtnosti u dospelých do roku 2006. Tieto dávky sú dvojnásobkom odporúčaného príspevku RDA pre dospelých - menej ako denné dávky u mnohých mužov (najmä u tých, ktorí sú bieli alebo hispánski) a sú výrazne pod UL. Dôsledky tejto analýzy na potenciálne nepriaznivé účinky vysokého príjmu fosforu sú nejasné. Vysoký príjem fosforu môže byť napríklad znakom diét, ktoré sú nezdravé.Veľmi vysoký príjem fosforu počas krátkych období (napr. dve dávky 6 600 mg fosforečnanu sodného podané v jeden deň) môže spôsobiť hyperfosfatémiu. Medzi hlavné účinky hyperfosfatémie patria zmeny v hormónoch, ktoré regulujú metabolizmus vápnika a kalcifikácia iných ako kostných tkanív, najmä v obličkách.
Fosfor a jeho vplyv na zdravie
Zdravé kosti
Fosfor je spolu s vápnikom jedným z najdôležitejších minerálov v tele na udržanie štruktúry a pevnosti kostí. Viac ako polovica všetkých kostí je tvorená z fosfátu.
Fosfor pomáha vytvárať kostnú minerálnu hustotu, ktorá zabraňuje zlomeninám kostí a osteoporóze – čo všetko je pravdepodobnejšie, keď niekto starne. Bez dostatočného množstva prítomného fosforu nemôže vápnik efektívne budovať a udržiavať štruktúru kostí. Napríklad vysoké hladiny vápnika z doplnkov môžu blokovať vstrebávanie fosforu. Viac vápnika samo o sebe nezlepší hustotu kostí, pretože oba minerály sú potrebné na tvorbu kostnej hmoty.
Zatiaľ čo dostatok fosforu je dôležitý pre ochranu kostí, nedávne zistenia ukazujú, že zvýšenie príjmu fosforu v strave prostredníctvom anorganických fosfátových prísad môže mať škodlivé účinky na metabolizmus kostí a minerálov. Je dôležité, aby hladina fosforu a vápnika zostala vyvážená, aby sa zachovalo najlepšie zdravie kostí.
Zdravé obličky
Obličky sú orgány v tvare fazule, ktoré plnia niekoľko základných regulačných úloh. Odstraňujú prebytočné organické molekuly z krvi vrátane minerálov, ktoré telo nepotrebuje.
Fosfor je dôležitý pre funkciu obličiek a pomáha telu detoxikovať tým, že vylučuje toxíny a odpad močom. Na druhej strane, u ľudí s ochorením obličiek je ťažké udržať normálnu hladinu minerálov, pretože nadbytočné množstvá sa nevylučujú tak ľahko.
Aby sa vyrovnali hladiny kyseliny močovej, sodíka, vody a tuku v tele, obličky a iné tráviace orgány sa spoliehajú na elektrolyty, ako je fosfor, draslík a horčík. Fosfáty sú úzko spojené s týmito ďalšími minerálmi a sú zvyčajne prítomné v tele ako zlúčeniny fosfátových iónov v kombinácii s inými elektrolytmi.
Fosfor je potrebný na správnu syntézu, vstrebávanie a využitie vitamínov a minerálov z potravy – vrátane vitamínov B, ako je riboflavín a niacín. Je tiež dôležitý pre syntézu aminokyselín, stavebných kameňov bielkovín, s cieľom pomôcť pri bunkovej funkcii, produkcii energie, reprodukcii a raste.
Okrem toho pomáha vyrovnávať hladiny ďalších živín v tele, vrátane vitamínu D, jódu, horčíka, vápnika a zinku. Všetky tieto funkcie podporujú zdravý metabolizmus. Tento minerál potrebujete aj na správne trávenie sacharidov a tukov, pretože pomáha produkovať tráviace enzýmy, ktoré premieňajú živiny na využiteľnú energiu. Celkovo môže pomôcť udržať myseľ v strehu a svaly aktívne tým, že stimuluje žľazy, aby vylučovali hormóny, ktoré sú potrebné na koncentráciu a výdaj energie.
Trávenie
Vo vnútri tela sa fosfor čiastočne vyskytuje ako fosfolipidy, ktoré sú hlavnou zložkou väčšiny biologických membrán, ako sú nukleotidy a nukleové kyseliny. Funkčné úlohy fosfolipidov zahŕňajú vyrovnávanie hladiny pH v tele vyrovnávaním nadbytočných hladín buď kyslých alebo zásaditých zlúčenín. Pomáha to pri trávení tým, že umožňuje zdravým baktériám v črevnej flóre prekvitať. Je tiež dôležitý pre proces fosforylácie, aktiváciu enzýmov tráviacich katalyzátorov.
Pretože fosfor pôsobí ako elektrolyt, predpokladá sa, že tiež pomáha zlepšovať trávenie tým, že znižuje nadúvanie/zadržiavanie vody a hnačku, ako aj poskytuje prirodzenú úľavu od zápchy a prispieva k liečbe refluxu kyseliny.
Energetická hladina
Fosfor pomáha pri vstrebávaní a regulácii vitamínov B, ktoré sú životne dôležité pre produkciu energie v bunkách, vo forme ATP. Vitamíny skupiny B sú tiež potrebné na udržanie pozitívnej nálady vďaka ich účinku na uvoľňovanie neurotransmiterov v mozgu.
Okrem toho pomáha pri prenose nervových impulzov, ktoré pomáhajú kontrolovať pohyb svalov. Nedostatok fosforu a nedostatok potravín s vysokým obsahom fosforu môže viesť k celkovej slabosti, svalovým bolestiam, necitlivosti a celkovému alebo chronickému únavovému syndrómu.
Zdravie zubov
Podobne ako fosfor je potrebný pre zdravie kostí, je dôležitý aj pre udržanie zdravia zubov a ďasien. Vápnik, vitamín D a fosfor zohrávajú úlohu pri tvorbe a udržiavaní zdravia zubov tým, že podporujú zubnú sklovinu, hustotu minerálov v čeľustných kostiach a tiež držia zuby na mieste – tieto minerály a vitamíny teda môžu tiež pomôcť pri liečbe zubného kazu. Deti potrebujú najmä potraviny s vysokým obsahom fosforu a vápnika, kým sa im vyvíjajú dospelé zuby, aby vytvorili tvrdú štruktúru zubov.
Vitamín D je potrebný spolu s fosforom na reguláciu rovnováhy vápnika v tele a na zlepšenie jeho vstrebávania počas tvorby zubov. Vitamín D môže tiež pomôcť znížiť zápal ďasien, ktorý je spojený s periodontálnym ochorením ďasien.
Kognitívne funkcie
Správne funkcie neurotransmiterov a mozgu sa spoliehajú na minerály, ako je fosfor, aby mohli vykonávať každodenné bunkové aktivity. Kľúčovou úlohou fosforu je pomáhať udržiavať správne neurologické, emocionálne a hormonálne reakcie.
Nedostatok fosforu je spojený s kognitívnym poklesom a rozvojom neurodegeneratívnych porúch súvisiacich s vekom, vrátane Alzheimerovej choroby a demencie.
Rast a vývoj
Pretože fosfor je životne dôležitý pre vstrebávanie živín a stavbu kostí, jeho nedostatok v období batoľaťa a dospievajúcich môže brzdiť rast a prispievať k ďalším vývojovým problémom. Počas tehotenstva hrá úlohu pri produkcii genetických stavebných kameňov, DNA a RNA.
Potraviny s vysokým obsahom fosforu sú skutočne kľúčové v tehotenskej strave, pretože minerál je potrebný na rast, udržiavanie a opravu všetkých tkanív a buniek. Fosfor je tiež dôležitý pre správnu funkciu mozgu, vrátane schopnosti sústrediť sa, učiť sa, riešiť problémy a pamätať si informácie.
História
Názov Phosphorus in Ancient Greece bol názov pre planétu Venuša a je odvodený z gréckych slov (φῶς = svetlo, φέρω = carry), ktoré sa zhruba prekladajú ako nositeľ svetla alebo nosič svetla. (V gréckej mytológii a tradícii sa Augerinus (Αυγερινός = ranná hviezda, používa dodnes), Hesperus alebo Hesperinus (΄Εσπερος alebo Εσπερινός alebo Αποσπερίτης = večerná hviezda, ktorá sa používa dodnes) a Eosphorus (ς =σόρ) planéta v kresťanstve) sú blízkymi homológmi a tiež sa spájajú s fosforovou rannou hviezdou).
Podľa Oxfordského anglického slovníka je správnym pravopisom prvku fosfor. Slovo fosfor je adjektívnou formou valencie P3 +: tak, ako síra vytvára zlúčeniny síry, fosfor vytvára zlúčeniny fosforu (napr. kyselina fosforečná) a P5 + valencie zlúčeniny fosforečné (napr. kyseliny fosforečné a fosforečnany).
Objav
Robert Boyle
Objav fosforu, prvého objaveného prvku, ktorý nebol známy od staroveku, sa pripisuje nemeckému alchymistovi Hennigovi Brandovi v roku 1669, hoci fosfor mohli objaviť v rovnakom čase aj iní chemici. Brand experimentoval s močom, ktorý obsahuje značné množstvo rozpustených fosfátov z normálneho metabolizmu. V práci v Hamburgu sa Brand pokúsil vytvoriť legendárny kameň filozofa destiláciou niektorých solí odparením moču. Počas tohto procesu sa vytvoril biely materiál, ktorý v tme žiaril a brilantne horel. Dostal názov fosforus mirabilis („zázračný nositeľ svetla“).
Brandov proces pôvodne spočíval v ponechaní moču stáť niekoľko dní, kým nevydával hrozný zápach. Potom to uvaril na pastu, zohrial ju na vysokú teplotu a vodil pary vodou, kde dúfal, že kondenzujú na zlato. Namiesto toho získal bielu voskovitú látku, ktorá v tme žiarila. Značka objavila fosfor. Teraz vieme, že značka vyrábala hydrogénfosforečnan amónno-sodný (NH4) NaHPO4. Aj keď množstvá boli v podstate správne (na výrobu asi 60 g fosforu bolo potrebných asi 1100 litrov moču), bolo potrebné moč najskôr nechať hniť. Neskôr vedci zistili, že čerstvý moč poskytuje rovnaké množstvo fosforu.
Brand sa spočiatku snažil metódu udržať v tajnosti, ale neskôr predal recept za 200 toliarov D. Krafftovi z Drážďan, ktorý ju teraz dokázal vyrobiť, a precestoval s ňou veľkú časť Európy vrátane Anglicka, kde sa stretol s Robertom Boylom. Tajomstvo, že sa vyrábalo z moču, uniklo von a najskôr sa Johanovi Kunckelovi (1630–1703) vo Švédsku (1678) a neskôr Boylovi v Londýne (1680) tiež podarilo vyrobiť fosfor, pravdepodobne s pomocou svojho pomocníka Ambrose Godfrey-Hanckwitza, ktorý neskôr podnikal v oblasti výroby fosforu.
Boyle tvrdí, že Krafft mu neposkytol žiadne informácie o príprave fosforu, okrem toho, že by bol odvodený z „niečoho, čo patrilo ľudskému telu“. To poskytlo Boylovi cenné vodítko, takže aj jemu sa podarilo vyrobiť fosfor a zverejnil spôsob jeho výroby. Neskôr vylepšil Brandov proces použitím piesku v reakcii (stále používal moč ako základný materiál),
4 NaPO3 + 2 SiO2 + 10 C → 2 Na2SiO3 + 10 CO + P4
Robert Boyle ako prvý použil v roku 1680 fosfor na zapálenie drevených dláh so sírou zakončenou predchodkyňou našich moderných zápaliek.
Fosfor bol 13. prvkom, ktorý bol objavený. Pre svoju tendenciu spontánne sa spaľovať, keď je ponechaný sám na vzduchu, sa niekedy označuje ako „diablov živel“. Zdroje:
Fosfor je zložkou kostí, zubov, DNA a RNA. Vo forme fosfolipidov je fosfor tiež súčasťou štruktúry bunkovej membrány a kľúčového zdroja energie v tele, ATP.
Zinok je základný minerál, ktorý sa používa na podporu imunity, liečbu prechladnutia, urýchľuje hojenie rán a spomaľuje progresiu vekom podmienenej makulárnej degenerácie.
Kobalt pomáha pri oprave myelínu, ktorý obklopuje a chráni nervové bunky. Pomáha tiež pri tvorbe hemoglobínu, čo je metaloproteín obsahujúci železo, ktorý sa nachádza v červených krvinkách a ktorý sa používa na prepravu kyslíka po tele.
Meď je esenciálny minerál, ktorý prospieva zdraviu kostí, nervov a kostry. Je dôležitá pre tvorbu hemoglobínu a červených krviniek, ako aj pre správne využitie železa a kyslíka v krvi.
Kremík je prirodzene sa vyskytujúci minerál. Je to druhý najrozšírenejší prvok na Zemi po kyslíku. Potravinové zdroje zahŕňajú vodu, ovocie a zeleninu.
Síra je nevyhnutnou súčasťou všetkých živých buniek. Má protizápalové, antimikrobiálne a antioxidačné účinky a preto je vhodná na kĺby a imunitný systém.
Selén, ktorý je z hľadiska výživy nevyhnutný pre človeka, je zložkou viac ako dvoch desiatok selenoproteínov, ktoré zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri reprodukcii, metabolizme hormónov štítnej žľazy, syntéze DNA a ochrane pred oxidačným poškodením a infekciou.
Železo je stopový minerál, ktorý sa nachádza v každej živej bunke nášho tela. Je primárnou zložkou dvoch proteínov: hemoglobínu a myoglobínu. Hemoglobín je časť červených krviniek, ktorá prenáša kyslík do tkanív tela, zatiaľ čo myoglobín je časť svalových buniek, ktoré zadržiavajú kyslík.
