Mineral adalah unsur-unsur anorganik yang berasal dari dalam bumi dan tidak bisa diproduksi oleh tubuh.

Mineral memainkan peranan penting dalam berbagai fungsi tubuh dan diperlukan untuk mempertahankan kehidupan dan menjaga kesehatan optimal, dan karena menjadi gizi-gizi yang essensial.

Sebagian besar mineral di dalam diet manusia itu secara langsung berasal dari tanaman dan air, atau secara tidak langsung dari makanan-makanan hewani.

Namun, kandungan mineral dari air dan makanan-makanan yang berasal dari tumbuhan itu bervariasi menurut letak geography nya, karena bervariasinya kandungan mineral di dalam tanah dari satu wilayah ke wilayah lain.

Jumlah mineral yang ada di dalam tubuh, dan peranan-peranan metabolic nya itu sangat bervariasi.

Mineral menyediakan struktur pada tulang dan gigi serta berpartisipasi di dalam produksi energi, pembangungan protein, pembentukan darah dan beberapa proses metabolic lainnya.

Mineral-mineral itu dikelompokkan ke dalam mineral utama dan trace, tergantung pada jumlah yang dibutuhkan per hari.

Mineral-mineral utama itu adalah mineral yang dibutuhkan dalam jumlah 100 mg atau lebih, sedangkan mineral trace itu dibutukan dalam jumlah kurang dari 100 mg per hari.

Namun, penggunaan istilah utama dan trace itu tidak menggambarkan tingkat kepentingan dari suatu mineral dalam menjaga kesehatan, karena kekurangan salah satu dari mineral ini bisa berbahaya.

Sebagian proses di dalam tubuh membutuhkan beberapa mineral sekaligus yang bekerja sama. Misalnya, kalsium, magnesium dan fosfor itu semua penting bagi pembentukan dan pemeliharaan kesehatan tulang.

Beberapa mineral saling bersaing satu sama lain dalam hal penyerapannya, dan mereka juga berinteraksi dengan gizi-gizi lain, yang bisa mempengaruhi bioavailability mereka.

Bioavailability Mineral

Tingkat dimana jumlah dari suatu gizi yang dicerna itu diserp dan tersedia bagi tubuh itu disebut bioavailability. Bioavailability mineral itu tergantung pada beberapa faktor.

Penyerapan yang lebih tinggi terjadi pada orang-orang yang kekurangan dalam suatu mineral, sementara beberapa elemen di dalam diet (misalnya oxalic acid atau oxalate di dalam bayam) bisa mengurangi ketersediaan mineral dengan mengikat mineral secara kimiawi.

Selain itu, asupan yang berlebihan dari suatu mineral bisa mempengaruhi penyerapan dan metabolisme mineral lain. Misalnya, kehadiran zinc dalam jumlah yang besar di dalam diet bisa mengurangi penyerapan zat besi dan copper.

Sebaliknya, kehadiran vitamin-vitamin di dalam suatu makanan bisa meningkatkan penyerapan mineral yang terdapat di dalam makanan. Misalnya, vitamin C meningkatkan penyerapan zat besi, dan vitamin D membantu dalam penyerapan kalsium, fosfor dan magnesium.

Secara umum, mineral yang bersumber dari hewan itu akan diserap secara lebih baik dibanding mineral yang bersumber dari tumbuhan, karena mineral-mineral yang bersumber dari hewan itu ada dalam bentuk yang siap diserap dan pengikat-pengikat yang menghambat penyerapannya misalnya phytates itu tidak ada.

Para vegan (mereka yang membatasi dietnya hanya pada makanan-makanan yang berasal dari tumbuhan) perlu untuk mewaspadai beberapa faktor yang mempengaruhi bioavailability mineral. Perencanaan makanan yang seksama itu perlu menyertakan makanan-makanan yang kaya akan mineral dan faktor-faktor peningkat penyerapan.

Supplementasi

Secara umum orang-orang dianjurkan untuk memakan sebuah diet yang sangat seimbang agar bisa memenuhi kebutuhan-kebutuhan mereka akan mineral, sambil menghindari defisiensi dan zat kimia yang berlebihan atau ketidak seimbangan.

Namun, supplementasi mungkin bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan asupan untuk beberapa mineral saat pola-pola makan itu tidak memenuhi Recommended Daily Allowances(RDAs) atau Adequate Intakes(AIs) untuk orang-orang normal yang sehat.

The Food and Nutrition Board saat ini merekomendasikan supplement-supplement atau makanan-makanan yang diperkaya itu untuk digunakan sebagai cara mendapatkan sebagian gizi, misalnya kalsium dan zat besi dalam jumlah yang diharapkan.

Rekomendasi-rekomendasi untuk kalsium itu lebih tinggi dibanding jumlah asupan rata-rata di Amerika.

 Wanita, yang umumnya mengonsumsi diet-diet yang lebih rendah dalam energi dibanding pria, dan orang-orang yang tidak mengonsumsi produk-produk diary, adalah mereka yang terutama bisa mendapatkan manfaat dari supplement kalsium.

Karena meningkatnya kebutuhan akan zat besi pada wanita yang berusia subur, juga berbagai dampak negatif dari anemia kekurangan zat besi, maka supplementasi zat besi itu dianjurkan bagi kelompok-kelompok yang rentan di Amerika, juga di negara-negara berkembang.

Upper limits set, yaitu jumlah gizi di dalam supplement itu tidak diatur oleh Food and Drug Administration (FDA). Karenanya, pengguna supplement harus berhati-hati mengenai efek-efek negatif potensial dan memilih supplement dengan jumlah gizi yang menengah.

Mineral-mineral Utama

Mineral-mineral utama di dalam tubuh itu antara lain sodium, potassium, chloride, kalsium, magnesium, fosfor, dan sulfur.

Fungsi

Keseimbangan cairan di dalam tubuh yang vital bagi semua proses, itu sebagian besar diatur oleh sodium, potassium dan chloride.

Keseimbangan cairan itu diatur oleh ion-ion sodium dan chloride di dalam cairan extracellular (di luar cell) dan potassium di dalam cairan intra-cellular (di dalam cell), dan oleh beberapa electrolytes lain disepanjang selaput-selaput cell.

Pengontrolan yang ketat itu kritis bagi fungsi kontraksi normal otot, transmisi impuls syaraf, fungsi jantung, dan tekanan darah.

Sodium memainkan suatu peran penting dalam penyerapan gizi-gizi lain, misalnya glucose, asam-asam amino, dan air.

Chloride itu adalah suatu komponen dari hydrochloric acid, yaitu suatu bagian penting dari gastric juice (suatu cairan asam yang dikeluarkan oleh kelenjar-kelenjar di dalam lapisan lambung) dan membantu dalam pencernaan makanan.

Potassium dan sodium itu bertindak sebagai cofaktor untuk coenzim tertentu.

Kalsium, magnesium, dan fosfor itu dikenal karena peranan struktural mereka, karena mereka essensial bagi pengembangan dan pemeliharaan tulang dan gigi. Mereka juga dibutuhkan untuk memelihara selaput-selaput cell dan jaringan konektif.

Beberapa enzim, hormon, dan protein yang mengatur energi dan metabolisme lemak membutuhkan kalsium, magnesium dan atau fosfor agar bisa aktif. Kalsium juga membantu dalam pembekuan darah.

Sulfur itu adalah suatu komponen kunci dari berbagai protein dan vitamin serta berpartisipasi dalam jalur-jalur detoksifikasi obat di dalam tubuh.

Pencegahan dan Pengobatan Penyakit

Sodium, chloride, dan potassium itu berhubungan dengan tekanan darah tinggi (hypertensi) karena peranan mereka di dalam pengaturan keseimbangan cairan tubuh.

Asupan garam atau sodium chloride yang tinggi juga telah dihubungkan dengan penyakit cardiovascular (saluran darah). Sebaliknya, asupan potassium yang tinggi telah dihubungkan dengan pengurangan resiko stroke, terutama pada orang yang hypertensi.

Penelitian juga telah menyiratkan suatu peranan pencegahan bagi magneisum dalam hypertensi dan penyakit cardiovascular, juga suatu efek bermanfaat dalam pengobatan diabetes, osteoporosis, dan sakit kepala migraine.

Osteoporosis adalah suatu gangguan tulang di mana kekuatan tulang itu menurun, sehingga meningkatkan resiko keretakan. Selain faktor-faktor gaya hidup lainnya, asupan kalsium dan vitamin D memainkan suatu peran penting dalam pemeliharaan kesehatan tulang dan pencegahan serta pengobatan osteoporosis.

Asupan kalsium, juga asupan garam yang rendah serta potassium yang tinggi, telah dihubungkan dengan pencegahan hypertensi dan batu ginjal.

Defisiensi

Defisiensi asupan itu kecil kemungkinannya bagi sebagian besar mineral utama, kecuali pada orang-orang yang kelaparan atau mereka yang mengalami kekurangan gizi protein-energi di negara-negara berkembang, atau orang-orang yang berada pada diet-diet yang tidak seimbang untuk jangka waktu yang lama, misalnya mereka yang alkoholik, anorexia, atau bulimia.

Orang umumnya terlalu banyak mengonsumsi garam, dan dianjurkan untuk menguranginya agar bisa mencegah penyakit kronis (asupan garam yang tinggi telah dihubungkan dengan suatu peningkatan resiko kematian akibat stroke dan penyakit cardiovascular.)

Namun, dalam kondisi-kondisi tertentu, misalnya muntah atau diare yang parah atau berkepanjangan, penggunaan diuretic, dan beberapa bentuk penyakit ginjal, bisa mengarah pada suatu peningkatan kehilangan mineral, terutama sodim, chloride, potassium dan magnesium.

Asupan kalsium cenderung lebih rendah pada wanita dan vegan yang tidak mengonsumsi produk-produk dairy. Para manula dengan diet-diet sub-optimal itu juga beresiko kekurangan mineral karena berkurangnya penyerapan dan meningkatnya pengeluaran mineral di dalam urine.

Keracunan

Keracunan akibat asupan mineral utama yang berlebihan itu jarang terjadi pada orang-orang yang sehat. Ginjal yang berfungsi normal bisa mengatur konsentrasi mineral di dalam tubuh dengan mengeluarkan jumlah yang berlebihan melalui urine.

Gejala-gejala dari keracunan asupan itu kemungkinan besar terjadi pada mereka yang menderita gagal ginjal akut atau kronis.

Mineral-mineral Trace

Mineral-mineral trace itu ada (dan dibutuhkan) dalam jumlah yang sangat kecil di dalam tubuh. Pemahaman mengenai peranan-peranan penting dan kebutuhan-kebutuhan akan mineral trace di dalam tubuh itu cukup baru, dan penelitian masih terus dilakukan.

Mineral-mineral trace yang paling penting itu adalah zat besi, zinc, copper, chromium, fluoride, iodine, selenium, manganese, dan molybdenum.

Sebagian mineral lain, misalnya arsenic, boron, cobalt, nickel, silicon, dan vanadium, itu ketahui sebagai essensial bagi sebagian hewan, sedangkan yang lain misalnya barium, bromine, cadmium, gold, silver, dan aluminum, itu ditemukan di dalam tubuh, meski peranannya bagi kesehatan masih belum banyak diketahui.

Fungsi

Mineral trace memiliki fungsi biologis tertentu. Mereka essensial dalam penyerapan dan pemanfaatan berbagai gizi dan membantu enzim-enzim serta hormon dalam aktivitas-aktivitas yang vital bagi kehidupan.

Zat besi memainkan suatu peran utama dalam transport dan penyimpanan oksigen dan menjadi suatu komponen dari hemoglobin di dalam cell-cell darah merah serta myoglobin di dalam cell-cell darah putih.

Produksi energi cellular membutuhkan berbagai mineral trace, termasuk zat besi, cooper dan zinc, yang bertindak sebagai enzim cofaktor di dalam sintesa dari berbagai protein, hormon, neurotransmitters, dan material genetik.

Zat besi dan zinc mendukung fungsi immue, sedangkan chromium dan zin membantu aksi insulin. Zinc juga essensial bagi fungsi-fungsi tubuh lainnya, misalnya pertumbuhan dan perkembangan organ-organ seksual serta reproduksi.

Zinc, copper dan selenium mencegah kerusakan oxidative pada cell-cell. Flouride menstabilkan mineral tulang dan memperkuat email gigi, sehingga meningkatkan resistensi terhadap gigi berlubang.

Iodine itu essensial bagi fungsi normal thyroid, yang kritis bagi berbagai aspek pertumbuhan dan pengembangan, terutama pengembangan otak. Karenanya, mineral trace berkontribusi bagi pertumbuhan fisik dan pengembangan mental.

Manfaat

Selain penyakit-penyakit defisiensi klinis misalnya anemia dan gondok, penelitian mengindikasikan bahwa mineral trace memainkan suatu peran dalam pengembangan, pencegahan, dan pengobatan penyakit kronis.

Suatu status maginal dari beberapa mineral trace telah ditemukan berhubungan dengan penyakit-penyakit menular, gangguan-gangguan pada lambung, usus, tulang, jantung, liver dan kanker, meski penelitian lebih lanjut masih diperlukan dalam banyak kasus untuk memahami efek supplementasi.

Zat besi, zinc, copper, dan selenium telah dihubungkan dengan kondisi-kondisi respon immune. Copper, chromium dan selenium telah dihubungkan dengan pencegahan penyakit cardiovascular.

Sebaliknya, kelebihan zat besi di dalam tubuh, bisa meningkatkan resiko penyakit cardiovascular, liver, dan kanker colorectal, serta penyakit-penyakit degeneratif misalnya Alzheimer’s disease.

Supplementasi chromium telah ditemukan bermanfaat dalam banyak studi mengenai menurunnya toleransi glucose, yaitu suatu kondisi metabolic antara pengaturan glucose normal dengan diabetes.

Fluoride telah diketahui mampu mencegah kerusakan gigi dan osteoporosis, sedangkan supplement-supplement potassium iodide yang dikonsumsi sebelum atau sesudah expose ke radiasi bisa mengurangi resiko kanker radiation-induced thyroid.

Resiko-resiko

Kecuali zat besi, defisiensi asupan itu jarang terjadi di Amerika dan di negara-negara berkembang lainnya. Namun, malnutrisi di negara-negara berkembang meningkatkan resiko untuk defisiensi mineral trace diantara anak-anak dan kelompok-kelompok rentan lainnya.

Diantara para pengguna supplement yang berlebihan, interaksi antar gizi bisa menghambat penyerapan beberapa mineral, yang mengarah pada defisiensi mineral. Para pasien yang menjalani intravenous feeding itu juga beresiko untuk mengembangkan defisiensi mineral.

Meski defisiensi parah dari mineral-mineral yang sudah lebih dipahami itu mudah untuk dikenali, tapi diagnosa itu sulit untuk mineral-mineral yang belum begitu dipahami dan untuk defisiensi-defisiensi ringan. Namun, bahkan defisiensi mineral trace ringan sekalipun, bisa menganggu pertumbuhan dan perkembangan pada anak-anak.

Kekurangan zat besi itu adalah defisiensi gizi yang paling umum di seluruh dunia, termasuk Amerika Serikat. Anemia defisiensi zat besi telah mempengaruhi jutaan orang, dengan prevalensi tertinggi terjadi di negara-negara berkembang.

Bayi-bayi, balita, remaja, wanita hamil dan wanita menyusui itu terutama rentan karena tuntutan mereka yang tinggi akan zat besi. Wanita menstruasi juga rentan karena kehilangan darah. Para vegetarian itu juga adalah kelompok yang rentan, karena zat besi dari tumbuhan itu kurang bioavailable dibanding sumber makanan hewan.

Kekurangan zinc, yang dicirikan dengan gangguan pertumbuhan yang parah dan terhambatnya perkembangan sexual, itu pertama kali dilaporkan terjadi pada anak-anak dan remaja di Mesir, Iran, dan Turki.

Diet-diet di negara-negara Timur Tengah itu biasanya tinggi dalam serat dan phytates, yang menghambat penyerapan zinc.

Defisiensi zinc ringan telah ditemukan pada kelompok-kelompok yang rentan di Amerika. Defisiensi copper itu jarang, tapi bisa disebabkan oleh supplementasi zinc yang berlebihan.

Defisiensi fluoride, iodine, dan selenium umumnya terjadi akibat kondungan mineral yang rendah di dalam air atau tanah di beberapa wilayah di dunia.

Defisiensi fluoride itu dicirikan oleh suatu prevalansi kerusakan gigi yang tinggi dan umum di wilayah-wilayah dengan konsentrasi air-fluoride yang rendah, yang mengarah pada fluoridasi air di Amerika dan banyak belahan dunia.

Gondok dan cretinism (suatu kondisi di mana pertumbuhan tubuh dan perkembangan mental itu terhambat) telah di eliminasi dengan iodisasi garam di Amerika, tapi masih terjadi dibagian-bagian dunia lain dimana produksi dan distribusi garam itu tidak diatur.

Defisiensi selenium akibat level-level mineral yang rendah di dalam tanah itu ditemukan di China timur laut, dan telah dihubungkan dengan Keshan disease, yaitu suatu gangguan jantung yang umum terjadi pada orang-orang di wilayah tersebut.

Keracunan

Mineral trace bisa menyebabkan keracunan pada asupan yang lebih tinggi, terutama untuk mineral-mineral yang penyerapannya tidak diatur di dalam tubuh (misalnya selenium dan iodine).

Karenanya, penting untuk tidak membiasakan level-level asupan yang melebihi dari jumlah yang dianjurkan.

Meski keracunan dari sumber-sumber asupan itu kecil kemungkinannya, namun gangguan-gangguan genetik tertentu bisa membuat seseorang jadi rentan terhadap kelebihan-kelebihan dari makanan atau supplement.

Salah satu contoh gangguan tersebut, hereditary hemochromatosis, itu dicirikan dengan pengendapan zat besi di dalam liver dan jaringan-jaringan tubuh lainnya akibat meningkatnya penyerapan zat besi selama bertahun-tahun.

Expose kronis ke mineral-mineral trace melalui peralatan masak dan wadah-wadah penyimpan bisa mengakibatkan kelebihan zat besi, zinc dan copper.

Fluorosis, suatu perubahan warna gigi, telah dilaporkan di wilayah-wilayah dimana kandungan fluoride natural di dalam air minum itu tinggi.

Menghirup debu manganese untuk jangka waktu yang lama telah ditemukan bisa menyebabkan kerusakan otak diantara para penambang dan pekerja besi di berbagai belahan dunia.