O serie de elemente anorganice (minerale) sunt esențiale pentru creșterea ființelor vii. De exemplu, s-a demonstrat că borul este necesar pentru creșterea multor plante - poate a tuturor - superioare, dar nu a fost implicat ca un element esențial în nutriția microorganismelor sau a animalelor. Urmele de fluor (sub formă de fluor) sunt cu siguranță benefice și poate esențiale pentru formarea corectă a dinților la animalele superioare. În mod similar, iodul (ca iodură) este necesar la animale pentru formarea tiroxinei, componenta activă a unui important hormon reglator. Siliciul (sub formă de silicat) este o componentă proeminentă a scheletelor exterioare ale protozoarelor diatomee și ale organismelor similare și este necesar în ele pentru o creștere normală. La animalele superioare cerința de siliciu este mult mai mică. Un exemplu mai puțin evident de necesitate minerală specializată este oferit de calciu, care este cerut de animalele superioare în cantități relativ mari, deoarece este o componentă majoră a cojilor de oase și ouă (la păsări); pentru alte organisme, calciul este un nutrient esențial, dar numai ca oligoelement. Elementele minerale dintr-o mare varietate sunt prezente în urme în aproape toate produsele alimentare. Nu se poate presupune că elementele minerale neesențiale nu joacă un rol util în metabolism.

nutriție

Sunt cunoscute și relații antagoniste importante între anumiți nutrienți minerali. Un exces mare de rubidiu, de exemplu, interferează cu utilizarea potasiului în unele bacterii lactice; zincul poate interfera cu utilizarea manganului în același organism. În hrana animalelor, molibdenul sau zincul excesiv (ambele minerale esențiale) interferează cu utilizarea cuprului, un alt mineral esențial și, în plantele superioare, zincul excesiv poate duce la o tulburare cunoscută sub numele de cloroză de fier. Mediile adecvate de creștere a nutrienților pentru microorganisme și plante sau diete pentru animale, prin urmare, necesită nu numai ca elementele minerale esențiale să fie furnizate în cantități suficiente, ci și să fie utilizate în raporturi adecvate între ele.

Nutrienți organici

Nutrienții organici sunt elementele de bază necesare ale diferitelor componente celulare pe care anumite organisme nu le pot sintetiza și, prin urmare, trebuie obținute preformate. Acești compuși includ carbohidrați, proteine ​​și lipide. Alți nutrienți organici includ vitaminele, care sunt necesare în cantități mici, datorită fie rolului catalitic, fie rolului de reglare pe care îl joacă în metabolism.

Glucidele

Cantitativ, cei mai importanți nutrienți sunt carbohidrații sintetizați de plante, deoarece furnizează cea mai mare parte a energiei utilizate de regnul animal. Fructele mature sunt bogate în zaharuri care atrag păsările și alte animale mici. Straturile de semințe din fruct supraviețuiesc trecerii lor rapide prin intestinul acestor animale, care astfel împrăștie pe scară largă semințele încă viabile ale plantei. Zaharoza, în special, se acumulează și în tulpinile trestiei de zahăr și în rădăcinile sfeclei de zahăr, servind drept rezervă energetică pentru fiecare plantă; ambele sunt utilizate pentru producția industrială de zahăr de masă.

Zaharurile dietetice includ monozaharide, care conțin o unitate de zahăr (glucoză) și dizaharide, care sunt alcătuite din două unități de zahăr legate între ele. Pentru a fi utilizați de către un organism, toți carbohidrații complecși trebuie descompuși în zaharuri simple, care, în majoritatea cazurilor, sunt digerate și absorbite rapid. De exemplu, chiar zaharoza dizaharidică liber solubilă trebuie mai întâi hidrolizată în glucoză și fructoză de către o enzimă specifică, zaharoza. Purceii nou-născuți nu secretă această enzimă și, prin urmare, nu pot folosi zaharoza. Dimpotrivă, lactoza dizaharidică este hidrolizată rapid de nou-născuți, dar majoritatea speciilor - chiar și unii oameni - încetează să mai secrete enzima lactază după înțărcare. Acest lucru este de înțeles, deoarece lactoza apare în mod natural numai în lapte, pe care un animal nu îl va întâlni de obicei după perioada de alăptare.

Cel mai mare carbohidrat de stocare în semințele de plante, amidonul este o polizaharidă, formată din condensarea mai multor unități de glucoză, în principal prin legături care sunt repartizate rapid de enzimele digestive din microorganisme, precum și de la animalele superioare. Cu toate acestea, diferite amidonuri vegetale variază în legăturile încrucișate dintre aceste lanțuri de bază, iar această variație poate duce la molecule mai compacte, care sunt rezistente la digestie. Unul dintre efectele majore ale gătitului este că granulele de amidon se umflă cu apă absorbită și devin mai ușor de digerat. În mod surprinzător, chiar și membrii familiei de pisici, care nu ar întâlni amidon în dieta lor naturală carnivoră, îl pot folosi destul de eficient atunci când este măcinat fin. Alimentele uscate pentru pisici din comerț pot conține 20% sau mai mult amidon.

Pereții celulari ai plantelor sunt construiți în principal din celuloză. Celuloza este asemănătoare amidonului, deoarece este fabricată din unități de glucoză condensată, dar un tip diferit de legătură între aceste unități permite lanțurilor să se întindă în planuri plane, iar vertebratele nu au enzime care să digere aceste legături. Cu toate acestea, speciile erbivore au sisteme gastro-intestinale care permit fermentarea bacteriană a celulozei fie în stomacul anterior (galben), fie în intestinul posterior, ceea ce permite animalelor să beneficieze de metaboliții celulozei, în principal acizi grași cu lanț scurt. Alte polizaharide din pereții celulari ai plantelor includ pectine și hemiceluloză, care dau un amestec de zaharuri, cum ar fi xiloză și arabinoză, la hidroliză. Aceste zaharuri sunt, de asemenea, fermentate de bacterii, dar nu sunt descompuse și digerate de enzimele animale. Structurile rigide ale plantelor conțin lignină, un polimer fenolic impermeabil la digestie atât de animale, cât și de bacterii. Considerate împreună, aceste materiale alcătuiesc ceea ce se numește fibra dietetică.