Fosfor – pierwiastek niezbędny czy toksyczny? Rola w organizmie, źródła w diecie

Spis treści

1. Fosfor – fizjologiczne funkcje w organizmie
2. Zapotrzebowanie na fosfor, normy spożycia
3. Fosfor – źródła w diecie, wchłanianie, metabolizm, wydalanie
4. Nadmiar i niedobór fosforu w organizmie człowieka
5. Konserwanty z fosforem – E338, E339, E340-349, E450-45

Fosfor – fizjologiczne funkcje w organizmie

Fosfor i wapń to para pierwiastków odgrywających kluczową rolę w prawidłowej mineralizacji, a co za tym idzie funkcjonowaniu układu kostnego i zębów. Jednakże na tym jego rola się nie kończy, ponieważ jest on również niezbędnym składnikiem tkanek miękkich oraz wielu związków (kwasów nukleinowych, ATP i ADP – źródeł energii dla komórek, GMP i GTP, lecytyny, kefaliny, sfingomieliny). Uczestniczy w takich procesach jak przewodzenie bodźców nerwowych, przemiany energetyczne, równowaga kwasowo-zasadowa, przemiany tłuszczów i węglowodanów. Jako składnik fosfolipidów ma znaczenie dla prawidłowej budowie błon komórkowych.

Wreszcie fosfor jest niezbędny dla prawidłowego wchłaniania wapnia, dla prawidłowej gospodarki wapniowo-fosforanowej odpowiedni stosunek wapnia do fosforu w diecie powinien wynosić u osób dorosłych 1:1 lub 1,5:1.

Zapotrzebowanie na fosfor, normy spożycia

Zapotrzebowanie na fosfor zależy od wieku. Organizm dziecka i nastolatka potrzebuje więcej fosforu, co jest związane z intensywnym wzrostem (zwłaszcza w okresie dojrzewania płciowego), budowaniem kości, mięśni i tkanek.

Osoby dorosłe potrzebują odpowiednich ilości fosforu do zabezpieczenia procesów życiowych, w których fosfor uczestniczy i są to ilości mniejsze, niż u osób z młodszych grup wiekowych.

Zapotrzebowanie na ten pierwiastek wzrasta w czasie ciąży, kiedy organizm kobiet musi dostarczyć odpowiednich ilości fosforu rosnącemu płodowi. Jednak normy spożycia dla kobiet ciężarnych nie odbiegają od norm przyjętych dla kobiet, które w ciąży nie są. Organizm kobiety ciężarnej rekompensuje te potrzeby poprzez zwiększenie wchłaniania fosforu w przewodzie pokarmowym z diety.

Szczególnym czasem pod względem gospodarki fosforanowej jest również okres karmienia piersią, gdy ma miejsce  zwiększona resorpcja fosforu z kości. Jednak nie ma dowodów na to, iż zapotrzebowanie na fosfor w czasie laktacji rośnie, dlatego również tutaj normy spożycia nie są wyższe.

Fosfor – źródła w diecie, wchłanianie, metabolizm, wydalanie

Fosfor to składnik powszechnie obecny w diecie. Jego spożycie z w przeciętnej polskiej diecie osób dorosłych (powyżej 18 r.ż.) wynosi 10008 mg u kobiet i 1440 mg u mężczyzn, co oznacza, iż zapotrzebowanie na ten pierwiastek jest pokrywane całkowicie.

Największa ilość spożywanego fosforu pochodzi z produktów zbożowych, np. kaszy gryczanej, ciemnego pieczywa, musli (27-38%) oraz mleka i jego przetworów, np. serów (30-53%). Mięso i jego pochodne dostarczają 10-25% tego pierwiastka.

Fosfor stanowi naturalny składnik żywności, ale jest również stosowany w przemyśle spożywczym jako dodatek o właściwościach stabilizujących i zagęszczających E?. Szczególnie bogate w ten dodatek są wędliny, sery topione, wyroby cukiernicze czy koncentraty. Źródłem tego pierwiastka jest coca-cola. Jeśli ktoś wypija jedną puszkę coli dziennie (330 ml) dodatkowa porcja spożywanego fosforu to 57 mg fosforu, czyli 10% dobowego zapotrzebowania dorosłego, zdrowego człowieka. Biorąc pod uwagę fakt, iż fosfor jest powszechnie dostępny w diecie, dla osób, które z powodów zdrowotnych muszą ograniczać jego spożycie, jest to bardzo ważna informacja.

Wchłanianie fosforu odbywa się dzięki głównie w jelicie cienkim, z większości produktów spożywczych jest wysoka i wynosi od 55 – 80%. Wyjątkiem są produkty roślinne, np. zboża czy strączki, gdzie fosfor występuje w połączeniu z fitynianami, które hamują jego wchłanianie. Stosowane w przetwarzaniu żywności procesy technologiczne zwiększają biodostępność fosforu z połączeń z fitynianami. Takim procesem jest np. moczenie nasion roślin strączkowych w wodzie lub fermentacja ciasta żytniego, lub pszennego.

Ciekawe jest, iż wchłanianie fosforu może odbywać się dzięki transportowi biernemu, który jest możliwy, jeśli stężenie fosforanów w świetle jelita jest wysokie, czyli gdy ich podaż w diecie jest optymalna. Zmniejszenie podaży fosforu uniemożliwia proces biernego transportu, na znaczeniu zyskuje transport aktywny, hamowany przez kalcytoninę (hormon tarczycy) a zwiększany przez aktywny metabolit witaminy D3 (1,25 (OH)2 D3). Trzecim hormonem wpływającym na gospodarkę wapniową jest parathormon.

Większość puli fosforu w organizmie człowieka (ok. 85%) magazynowana jest w kościach, 14% to tkanki miękkie i mięśnie, 1% występuje we krwi.

Nadmiar i niedobór fosforu w organizmie człowieka

Niedobór fosforu (hipofosfatemia) występuje bardzo rzadko, ponieważ jest to pierwiastek powszechnie dostępny w przeciętnej diecie. Może wystąpić na skutek zaburzeń odżywiania i niedoborów występujących np. u osób nadużywających alkoholu, czy żywionych pozajelitowo.

Jego niedobór może również wystąpić u pacjentów długotrwale przyjmujących wodorotlenek glinu – lek stosowany w przypadku zgagi. Glin tworzy z fosforem związek, który nie wchłania się w przewodzie pokarmowym, co skutkuje niedoborem tego pierwiastka.

Inne przyczyny niedoborów fosforu to nadczynność przytarczyc.

Niedobór fosforu objawia się osłabieniem mięśni, osteomalacją u dorosłych a krzywicą u dzieci.

Nadmiar fosforu w diecie może mieć dwojaki wpływ na organizm ludzki. Z jednej strony duża jego zawartość wpływa niekorzystnie na wchłanianie takich pierwiastków jak wapń, żelazo, magnez, cynk, miedź. Przewlekła hiperfosfatemia może również doprowadzić do nadczynności przytarczyc i zmniejszania się masy kości.

Z drugiej strony sam fosfor w nadmiarze wykazuje działania niepożądane, takie jak biegunka, nudności czy wymioty.

Konserwanty z fosforem – E338, E339, E340-349, E450-45

Substancje konserwujące zawierające fosforany są szeroko wykorzystywane w przemyśle spożywczym i zazwyczaj są umieszczane w składzie żywności przetworzonej jako dodatki E.

Substancje zawierające fosforany od E340 do E349 stosowane są jako przeciwutleniacze i regulatory kwasowości, natomiast E450-E458 to zagęszczacze i emulgatory. Dlatego osoby, które powinny ograniczać spożycie fosforanów z dietą, muszą zwracać uwagę na skład i uważnie czytać etykiety. Niestety powyższe dodatki nie zawsze są opisane, producenci nie mają również obowiązku podawania ilości fosforu zawartego w dodatkach, a to może bardzo znacznie wpływać na jego zawartość.

Przykładowo sery bez konserwantów mogą zawierać nawet o 350 mg fosforu mniej w 100 g produktu, paczkowane mięso bez konserwantów to o 120 mg fosforu mniej w 100 g produktu, płatki śniadaniowe to 137 mg mniej fosforu, jeśli nie zawierają konserwantów.

Konserwanty  z fosforanami to m.in.:

• E 338 – kwas fosforowy,
• E 339 – fosforan sodu,
• E 340 – fosforan potasu,
•  E 341 – fosforan wapnia,
• E 343 – fosforan magnezu,
• E 450 – difosforany,
• E 451 – trifosforany,
• E 452 – polifosforany.

Piśmiennictwo

1. Ciosek Ż, Kot K, Kosik-Bogacka D, Łanocha-Arendarczyk N, Rotter I. The Effects of Calcium, Magnesium, Phosphorus, Fluoride, and Lead on Bone Tissue. Biomolecules. 2021 Mar 28;11(4):506. doi: 10.3390/biom11040506. PMID: 33800689; PMCID: PMC8066206.
2. Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie – pod red. M. Jarosza, E. Rychlik, K. Stoś, J. Charzewskiej Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, 2020
3. Gertig H., Przysławski J., Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015.
4. Janus A., Mazur E., Powszechne stosowanie konserwantów jako aktualny problem w utrzymaniu normofosfatemii w chorych hemodializowanych., Forum Nefrologiczne 2023, tom 13, nr 1,41-47.