Zakaj je jod pomemben v naši prehrani? Kako vpliva na telo?

Kaj vemo o jodu?

Jod je nekovinski kemični element s kemijskim simbolom I. Izvira iz latinske besede iodium. Njegov izvor je v grški besedi iodes, ki se prevaja kot vijolična.

Ime se nanaša na njegov videz. Jodovi hlapi so vijolične barve.

Jod je element 17. skupine periodnega sistema kemijskih elementov in se nahaja v 5. periodi.

Spada v skupino elementov, imenovano halogeni, v katero spadajo tudi fluor, klor in brom. Skupina je dobila ime zaradi sposobnosti njenih elementov, da tvorijo soli (iz grščine hals - sol, gennaó - tvorim).

Med halogeni je najbolj elektronegativen element, z najnižjo elektronegativnostjo in tudi najšibkejšo oksidacijsko sposobnostjo. Tudi njegova številčnost je v primerjavi z drugimi halogeni najmanjša.

Jod je leta 1811 odkril francoski kemik Bernard Courtois.

Ko je izoliral natrijeve in kalijeve spojine iz pepela morskih alg (ki so jih pozneje uporabili za izdelavo strelnega praška), se je ob naključnem dodatku večje količine žveplove kisline iz pepela dvignil oblak vijoličnih hlapov.

Courtois je menil, da gre za nov element, vendar ni imel sredstev za nadaljnje raziskave.

Dokaz, da gre za nov element, je leta 1814 podal francoski kemik Joseph Louis Gay-Lussac, ki mu je dal tudi ime.

Jod je trdna kristalinična snov modro-črne barve s kovinskim sijajem. Lahko ga zmeljemo v fin prah. V vodi je slabo topen, v organskih topilih pa se zlahka raztopi v vijolične, rožnate ali rjave raztopine.

V normalnih pogojih, tj. pri standardnem tlaku in temperaturi, jod razmeroma lahko sublimira kot vijolična para z dražečim vonjem. Para je sestavljena iz dvoatomnih molekul joda - I2.

Tabelarični povzetek osnovnih kemijskih in fizikalnih podatkov o jodu

Jod je eden najmanj razširjenih nekovinskih elementov na zemeljski površini. Večinoma ga najdemo v kamninah, zemlji, vodi, rastlinah, pa tudi v živalskih tkivih - v obliki jodidov in jodatov.

Redki minerali, ki vsebujejo jod, so na primer lautarit ali dietzeit.

Največje količine joda so v morskih algah, spužvah ali koralah ter v podtalnici. Morska voda vsebuje največjo skupno količino joda zaradi izpiranja iz kamnin in tal.

Jod iz morske vode uhaja v ozračje s sončnim sevanjem, v tla pa se vrača s padavinami.

Vsebnost joda v podtalnici je veliko nižja kot v morski vodi in vedno odraža vsebnost joda v okoliških tleh.

Prisotnost joda v tleh je prav tako različna in je največja na obalnih območjih, najmanjša pa v notranjosti države.

TIP: Ščitnica: kateri so simptomi zmanjšanega ali povečanega delovanja?

Rastline, pridelki ali živalski proizvodi običajno odražajo vsebnost joda v tleh. Večja kot je vsebnost joda v lokalnih tleh, večja je vsebnost joda v rastlinah in posledično v živalskih proizvodih.

Jod in njegove spojine se večinoma uporabljajo kot katalizatorji, stabilizatorji, barvila ali pigmenti.

Vsebujejo jih tudi krmni dodatki za živali, farmacevtski izdelki ali razkužila (jodova tinktura). Uporabljajo se tudi kot nestrupeno kontrastno sredstvo pri radioloških preiskavah.

Pri ravnanju z jodom je potrebna posebna previdnost. Lahko draži ali opeče kožo ali poškoduje oči in sluznice. Notranje zaužitje joda v elementarni obliki je strupeno.

Kakšna je biološka funkcija joda?

Jod ima v človeškem telesu nenadomestljivo funkcijo.

Je bistveni prehranski element, ki je potreben za proizvodnjo ščitničnih hormonov tiroksina (T4) in trijodtironina (T3).

V obeh primerih gre za molekuli aminokisline tirozina, na kateri so vezani atomi joda. V primeru tiroksina gre za štiri atome joda, v primeru trijodtirona pa za tri atome joda.

Ščitnica je največja endokrina žleza v telesu. Njena naloga je proizvajati zadostne količine zgoraj navedenih hormonov, ki jih imenujemo tudi ščitnični hormoni.

Tiroksin se proizvaja v večji meri v primerjavi s trijodtironinom. Velja za prohormon. Sam ni hormonsko aktiven in predstavlja cirkulacijsko zalogo za proizvodnjo že aktivnega trijodtironina.

Ščitnični hormoni sodelujejo pri več bioloških funkcijah v telesu, ki so zato lahko povezane s samim jodom.

• Pomembni so za normalno rast in razvoj telesa (od intrauterine faze do pubertete).
• Skozi vse življenje močno vplivajo na energijsko presnovo.
• Vplivajo na razvoj in delovanje osrednjega živčnega sistema.
• Zagotavljajo normalno duševno delovanje in zmogljivost možganov.
• Uravnavajo delovanje homeostaze, vključno s proizvodnjo energije in toplote.
• Vplivajo na zmogljivost in kakovost življenja.
• Sodelujejo pri uravnavanju telesne teže.
• Zmanjšujejo raven holesterola v krvi.
• Povečujejo absorpcijo sladkorjev v prebavnem traktu, razgradnjo maščob in maščobnih kislin.
• Uravnavajo porabo kisika v celicah.

Prosta oblika joda, tj. brez vezave na aminokislino tirozin, verjetno nima pomembne vloge pri uravnavanju presnove.

Jod - od vnosa do izločanja

Človeško telo ne more samo sintetizirati joda, zato je odvisno od njegovega vnosa s hrano ali v obliki zdravil in dodatkov.

Absorpcija

Jod večinoma sprejemamo s hrano ali pitno vodo. V teh se nahaja v različnih kemijskih oblikah.

V hrani se jod večinoma nahaja v obliki anorganskega jodida I-, ki je lahko absorbirana oblika joda. Absorpcija poteka v želodcu ali dvanajstniku.

Druge oblike, kot je jodat, se morajo pred absorpcijo v črevesnem okolju reducirati v jodid.

Jodidi se v prebavnem traktu hitro in skoraj v celoti absorbirajo v kri. Pri zdravih ljudeh je absorpcija več kot 90 % zaužite količine.

Na absorpcijo jodidov lahko vpliva sestava sočasno zaužite hrane, npr. kalcij, magnezij, železo, fluorid, nitrat ali tiocianat.

Porazdelitev

Skupna koncentracija joda v krvi je približno od 40 do 80 µg/l. Vključuje anorganski jod in vezani jod (npr. v obliki ščitničnih hormonov).

Koncentracije so lahko povišane v primerih prekomernega vnosa joda ali patološko povišanega delovanja ščitnice.

Jod, ki kroži v krvi, se absorbira predvsem v ščitnici in ledvicah.

Če ima telo zadosten vnos joda, ščitnica ne porabi več kot 10 % vsrkanega joda. V primeru dolgotrajnega nezadostnega vnosa joda je delež iz krvi vsrkanega joda večji od 80 %.

Poleg tega jod v majhnih količinah absorbirajo tudi žleze slinavke, sluznica želodca, nahaja pa se tudi v očeh in materničnem vratu. Funkcija joda v teh delih telesa še vedno ni znana.

Pomembno je omeniti, da pri doječih materah jod sprejemajo tudi mlečne žleze. Jod ima pomembno vlogo pri razvoju novorojenčkov.

Ščitnični hormoni, ki krožijo v krvi, so večinoma vezani na beljakovinske nosilce. V prosti obliki jih je le manj kot 1 %. Vendar so prav te proste frakcije odgovorne za hormonsko delovanje.

V zdravem človeškem telesu je 15-20 mg joda. 70-80 % tega je v ščitnici. Ta količina je odvisna od vnosa joda in se zmanjša, če se vnos joda zmanjša.

V primeru dolgotrajnega pomanjkanja joda lahko količina joda v ščitnici pade pod 20 µg.

Metabolizem in izločanje

Metabolični proces joda se začne z njegovim sprejemom v ščitnici. Ščitnica uporablja sprejeti jod za proizvodnjo hormonov tiroksina in trijodtironina.

Življenjska doba tiroksina (čas, ko kroži v krvi in opravlja svojo funkcijo) je 5-8 dni. Življenjska doba trijodtironina je krajša, 1,5-3 dni.

Ti hormoni so nato podvrženi procesom razgradnje. Med temi procesi se iz molekule hormona, ki je še vedno prisoten v krvni plazmi, sprosti jod.

Procesi razgradnje ščitničnih hormonov so odvisni od vnosa selena, saj je selen bistvena sestavina encimov, ki sodelujejo pri razgradnji.

Jod, ki se sprosti v kri, se lahko ponovno absorbira v ščitnici ali pa se izloči iz telesa.

Več kot 90 % joda, ki ga zaužijemo s hrano, se sčasoma izloči z urinom.

Manjše količine joda se izločijo z blatom, znojem in pri doječih materah z materinim mlekom.

Ali poznate vire joda v prehrani?

Naravni viri joda v hrani so zelo različni. Ta spremenljivost je posledica dejstva, da imajo tla in voda v različnih delih sveta različne koncentracije joda.

Tla z najvišjo vsebnostjo joda so na obalnih območjih, medtem ko so tla z najnižjo vsebnostjo joda v celinskih in gorskih območjih.

Večja kot je vsebnost joda v tleh in vodi, večja je vsebnost joda v lokalnih rastlinah in pridelkih.

Pri živalskih proizvodih so razlike v vsebnosti joda posledica vrste krme, ki jo uživajo zadevne živali.

Koncentracija joda v mleku je običajno višja pozimi, ker živali takrat dobijo več jodovih dodatkov.

Poleg tega se vsebnost joda v rastlinah nenamerno poveča z gnojili ali obdelavo, v živalskih proizvodih pa z dodajanjem aditivov za živila ali barvil.

V večini primerov je vsebnost joda v rastlinskih živilih nižja kot v živilih živalskega izvora zaradi nizke koncentracije joda v tleh (razen na obalnih območjih).

Najvišjo vsebnost joda imajo morske alge.

Živila, bogata z jodom, so morski sadeži, zelena in listnata zelenjava (npr. špinača), mleko, meso, jajca, žita.

Pomanjkanje joda v prehrani in s tem povezane bolezni ščitnice so bile in do neke mere še vedno so svetovni problem.

To se rešuje z namernim dodajanjem joda živilom. Govorimo o postopku fortifikacije.

Verjetno najbolj znan primer namernega dodajanja joda živilom je dodajanje joda kuhinjski soli (jodirana sol). To se dogaja predvsem na območjih, kjer sta tla in voda revna z jodom.

Za povečanje vsebnosti se jod dodaja tudi v obliki jodata v testo (kruh, pecivo) ali kot rdeče živilsko barvilo eritrozin sladkarijam ali žitom.

V nekaterih državah jod dodajajo tudi drugim pogosto uporabljenim živilom, kot so riž, čaj ali olja.

Drugi viri joda poleg hrane so lahko zdravila, mineralni dodatki ali dodatki z izvlečki iz morskih alg, rastlin ali rib, radiološka kontrastna sredstva, razkužila za kožo ali tablete za prečiščevanje vode.

Primeri zdravil, ki vsebujejo jod, so amiodaron, zdravilo, ki se uporablja za uravnavanje nerednega srčnega ritma. Med njimi so tudi prehranska dopolnila, ki vsebujejo kalij - v obliki KI ali KIO3.

V zvezi s hrano je pomembno omeniti snovi, ki v telesu delujejo proti ščitničnim hormonom. Govorimo o antitiroidnih snoveh ali tudi strumigenih.

Te snovi zmanjšujejo nastajanje ali uporabo ščitničnih hormonov. Primeri so tiocianati, ki jih najdemo v zelju, ohrovtu, kolerabi, cvetači, brokoliju ali krmi.

Kakšen je priporočeni dnevni vnos joda?

Priporočila za povprečni dnevni vnos joda zaradi pomanjkanja podatkov niso bila določena.

Vendar pa Evropska agencija za varnost hrane objavlja vrednosti za ustrezen vnos joda. Ustrezen vnos je povprečna vrednost, ki temelji na opazovanju. Predpostavlja se, da ustreza potrebam prebivalstva.

Preglednica ustreznega dnevnega vnosa joda po starosti

Pomanjkanje in presežek joda v telesu

Pri pomanjkanju, pa tudi pri prekomernem vnosu joda se lahko v telesu razvijejo motnje ali bolezni, ki so v nekaterih primerih res hude.

Zanesljiv pokazatelj preskrbljenosti telesa z jodom je urinski test, velikost ščitnice in količina ščitničnih hormonov.

Najpomembnejši kazalnik je raven joda v urinu. Več kot 90 % joda, zaužitega s hrano, se izloči z urinom, zato je ta test zanesljiv.

Optimalno je določiti izločanje joda v 24-urnem obdobju, saj koncentracija joda v urinu čez dan niha.

Tabela vrednosti joda v urinu in njihov pomen

Velikost ščitnice kot organa je tesno povezana z vnosom joda. Spremembe v njeni velikosti lahko kažejo tako na nezadosten kot na prevelik vnos joda.

Določanje ravni tiroglobulina, tirotropina in v redkih primerih ščitničnega hormona lahko prav tako zagotovi informacije o preskrbi telesa z jodom.

Tiroglobulin je predhodnik tiroksina in trijodtironina, tj. je izvor teh hormonov. Tudi tirotropin je hormon, nastaja v možganih ter spodbuja nastajanje in izločanje tiroksina in trijodtironina.

Če primerjamo razširjenost motenj pomanjkanja in presežka joda, prevladujejo motnje pomanjkanja joda.

Kaj povzroča pomanjkanje joda?

Bolezni zaradi pomanjkanja joda so med najhujšimi svetovnimi pandemijami in prizadenejo skoraj vse celine.

Pomanjkanje joda ostaja eden najpomembnejših, vendar preprečljivih vzrokov za poškodbe možganov in duševno zaostalost.

Najpomembnejša funkcija joda je sodelovanje pri sintezi ščitničnih hormonov. V primeru njegovega pomanjkanja se proizvodnja hormonov samodejno zmanjša.

V primeru kratkotrajnega pomanjkanja joda lahko ščitnica to pomanjkanje nadomesti z uporabo svojih že obstoječih zalog hormonov.

Ščitnica ima ustvarjene zaloge ščitničnih hormonov za več mesecev vnaprej. S tem se izogne motnjam v njihovi proizvodnji v primerih, ko jod v človeški prehrani kratkoročno ni na voljo.

Če pomanjkanje vnosa joda traja, se zaloga hormonov izčrpa in njihova raven v krvi pade. Kot odziv na to stanje se v možganih poveča izločanje tirotropina. Tirotropin poskuša delovati na ščitnico, da poveča proizvodnjo hormonov in tako nadomesti njihovo zmanjšano raven.

Vendar tudi pod pritiskom tirotropina ščitnica zaradi pomanjkanja joda ne more proizvajati tiroksina in trijodtironina.

Namesto tega se ščitnica poveča, v nekaterih primerih do ogromnih razsežnosti.

Ustrezen vnos joda je še posebej pomemben v obdobju rasti in razvoja človeka, naj gre za novorojenčke, otroke ali mladostnike. Pomemben je tudi med nosečnostjo, v obdobju razvoja ploda.

Pomanjkanje povzroči upočasnitev razvoja, rasti in zorenja organov in tkiv. Različna tkiva so različno občutljiva na pomanjkanje. Najbolj občutljiv organ so možgani.

Kritično obdobje je čas od drugega trimesečja do drugega leta otrokovega življenja. Že blago pomanjkanje joda v tem obdobju lahko povzroči resne in trajne poškodbe možganov.

Pri blagih oblikah pomanjkanja joda se poleg golše pojavijo blage razvojne motnje, zlasti pri zarodkih, otrocih in mladostnikih. Te vključujejo zmanjšanje inteligence zadevnega posameznika in pojav sindroma hiperaktivnega otroka.

Obravnavan je tudi škodljiv učinek pomanjkanja joda na spolni razvoj in s tem povezana neplodnost.

Zmerne oblike pomanjkanja vodijo do golše in celo hipotiroze. To je zmanjšano delovanje ščitnice.

Pri hudem pomanjkanju joda pri plodovih, novorojenčkih in otrocih pride do hudih razvojnih motenj. Posameznik je hudo in trajno prizadet. Govorimo o endemičnem kretenizmu, ki je že skrajna manifestacija pomanjkanja joda.

Za kretenizem so značilne motnje v razvoju kosti, ki vodijo v deformacije telesa in obraza. Pojavlja se tudi z močno zmanjšanim intelektom, kar obolelemu onemogoča samostojno življenje.

Tabelarični pregled zdravstvenih posledic pomanjkanja joda pri ljudeh glede na starost

Možnosti za preprečevanje in odpravljanje posledic pomanjkanja joda so razmeroma preproste. Povečati je treba vnos joda s prehrano ali s prehranskimi dopolnili.

Kaj je vzrok prevelikega vnosa joda?

V nasprotju s pomanjkanjem joda se škodljivi učinki prekomernega vnosa joda pojavijo pri manjšem deležu prebivalstva, do 10 %.

Nekateri posamezniki lahko prenašajo zelo visoke količine joda brez vidnih stranskih učinkov.

Razlaga te razlike je verjetno v tem, da ima ščitnica zadostne regulacijske mehanizme. Tako se lahko prilagodi na presežek joda.

Občutljivejša skupina prebivalstva, ki se na presežek joda odziva negativno, so ljudje z običajno majhnim vnosom joda, motnjami ščitnice ali povečano občutljivostjo na jod.

Najpogostejši simptomi preobčutljivosti na jod so vročinski oblivi, otekle žleze slinavke, težave z vidom, kožne težave, kot so koprivnica ali izpuščaji.

V primeru prekomernega vnosa joda v telo je zelo pomembno razlikovati, ali gre za kratkotrajen presežek joda ali za dolgoročno povečanje.

V prvem primeru so spremembe najpogosteje posledica jemanja nekaterih zdravil ali prehranskih dopolnil z visoko vsebnostjo joda (npr. amiodaron).

Do še večje obremenitve z jodom pride pri preiskavah, pri katerih se jod uporablja kot kontrastno sredstvo - rentgenske preiskave, računalniška tomografija.

Kratkotrajna, vendar zelo intenzivna obremenitev z jodom lahko povzroči motnje v delovanju ščitnice in aktivacijo avtoimunskih reakcij.

Z zdravstvenega vidika je nevarnejše in resnejše dolgotrajno povečanje vsebnosti joda v prehrani. Najpogosteje se to zgodi pri obravnavi pomanjkanja joda.

O prekomernem vnosu joda v telo govorimo, kadar raven joda v urinu presega 300 µg/l. Ravni, ki že veljajo za nevarne za človeka, so višje od 500 µg/l.

Kakšna so glavna tveganja dolgotrajnega prekomernega vnosa joda in kakšne zdravstvene težave povzroča?

• Hipertiroidizem - povečano delovanje ščitnice
• Avtoimunske ali vnetne bolezni ščitnice
• Goiter
• Hipotiroidizem - Delovanje ščitnice in proizvodnja hormonov se ob veliki obremenitvi z jodom kratkoročno paradoksalno zmanjšata, zmanjšanje se lahko nato ohrani pri ljudeh z že obstoječimi boleznimi ščitnice.
• Vnetna bolezen ščitnice pri otrocih, mlajših od enega leta, če je imela njihova mati pred nosečnostjo pomanjkanje ščitničnih hormonov
• V hujših primerih verjetno tudi tumorji ščitnice