维生素与矿物质.ppt

第一节 引言（ Introduction）,维生素(vitamin)是维持人体健康所必需的物质，需要量虽少，但由于体内不能合成或合成量不足，必需从食物中摄取。 目前已发现几十种维生素，对人体营养和健康直接关系的约为20种。,维生素的特点,1.维生素种类多，每一种结构和功能均不相同； 2.机体需要量少，但机体不能或合成的量不足以满足机体需要； 3.既不供能，又不构成机体的组织结构，主要用于构成酶，参与机体的代谢； 4.摄入量不足易患缺乏症。,脂溶性维生素 Vit A、D、E、K 等 维生素 水溶性维生素 维生素 B族 、 Vit C,维生素 B1 维生素 B2 维生素 B3(泛酸) 维生素 B6 维生素 B12,维生素B族,维生素 PP (尼克酸) 维生素 M (叶酸) 维生素 H (生物素),维生素分类：,自然界至今发现的化学元素有115 种，天然存在的有92 种，根据目前的分析水平，在人体中可以检出81种元素。目前依据生物实验和检测技术水平，将人体中这些元素分类为生命必需元素、有益元素、污染元素和有毒元素。,必需元素的特征,它们都存在于健康的生物组织中，并和一定的生物和化学功能有关，在各种同一属生物中都有一恒定的浓度范围，缺乏时会引起再生性生理症状，症状早期获取后又可恢复。,必需元素主要有H、C、N、O、Na、Mg、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、I、Se、Cr、V、Ni、Sn、F、B和Si等。,必需元素又简称为生命元素，根据它们在人体内的含量有分为常量元素和微量元素，常量必需元素约占体重的99.95%；微量必需元素所占质量合起来不超过体重的0.05%。,是指那些不存在时不会引起再生性生理症状，但在极少量存在时有益生命体健康。,有益元素,是指那些在极少量存在时对生命体影响不大，它们在生命体中的浓度变化较大，如果其浓度达成可以觉查到的生理或形态症状时，就为有害元素或污染元素。,污染元素和有毒元素,第二节 影响食品中维生素含量的因素,一、原料中维生素含量及影响因素：品种,二、原料成熟度对维生素含量的影响,三、维生素的稳定性,四、采后及贮藏过程中维生素的变化,五、加工过程中维生素的损失,一、原料中维生素含量及影响因素：品种,一些食品中生物素的含量,二、原料成熟度对维生素含量的影响,不同成熟时期西红柿中维生素C含量的变化,三、维生素的稳定性,四、采后及贮藏过程中维生素的变化,1、内源酶活所引起的变化,2、预处理会导致部分损失,3、贮藏过程中其它反应所引起的损失,、贮藏中维生素损失的影响因素： 水分活度、氧气、温度等,五、加工过程中维生素的损失,、谷类食物在研磨过程中维生素的损失,、浸提和热烫过程中维生素的损失,土豆条在蒸和煮过程中维生素保留率(%)的比较,各类食品经加工处理后硫胺素的保留率,、化学药剂处理过程中维生素的损失,1、二氧化硫(SO2)及其亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和偏亚硫酸盐会破坏硫胺素和维生素B6 。,2、亚硝酸盐能破坏类胡萝卜素、硫胺素及叶酸。,3、碱性发酵粉发酵时pH会增高，在这种碱性条件下，硫胺素、维生素C和泛酸这类维生素的破坏大大增加。食品在弱酸性条件下，维生素的损失较少。,第三节 水溶性维生素（Water-soluble vitamin ）,维生素 B族 、 Vit C,维生素 B1 维生素 B2 维生素 B3(泛酸) 维生素 B6 维生素 B12,维生素B族,维生素 PP (尼克酸) 维生素 M (叶酸) 维生素 H (生物素),* 参与能量代谢(合成糖代谢的辅酶) * 维持神经、心肌、消化的正常功能,1. 维生素B1 (硫胺素 thiamine),生理功能：,* 干型脚气病：以神经型为主 * 湿型脚气病：以水肿和心脏症状为主 * 混合型脚气病：同时出现神经和心血管症状,维生素 B1缺乏对人体的影响,Vit B1缺乏所致干性脚气病,Vit B1缺乏所致湿性脚气病,* 粮谷类、豆类、坚果类 * 动物内脏、 瘦肉、蛋类,RNI成年男性为1.4mg/d，女性为1.3mg/d。 UL为50mg/d。,供给量,食物来源,构成辅酶（FAD、FMN） 参与细胞的正常生长 参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢,2. 维生素B2 (核黄素riboflavin),生理功能：,维生素 B2缺乏,阴囊症状：红斑型、丘疹型、湿疹型 口腔症状：口角炎、唇炎、舌炎 皮肤症状：脂溢性皮炎 眼部症状：羞明、流泪、视物模糊等,“口腔生殖系统综合症”,成人RNI男性为1.4mg/d，女性1.2mg/d。 动物肝、肾、心、蛋黄、乳类 绿色蔬菜、豆类,供给量,食物来源,是许多重要酶系统的辅酶。 影响机体免疫功能。 抗脂肪肝、降血清胆固醇。,3. 维生素B6,生理功能,维生素 B6缺乏,缺乏会引起Pro、AA 代谢异常，表现为贫血、抗体下降、皮肤损害，婴幼儿惊厥等。,维生素B6的AI值，成人为1.2mg/d。 白色肉类(如鸡肉和鱼肉) 肝脏、豆类、坚果等 水果蔬菜(香蕉),供给量,食物来源,主要功能是作为一碳单位的载体参加代谢。叶酸具有造血功能，对AA 代谢、核酸合成及蛋白质的生物合成均有重要影响，对正常红细胞形成有促进作用。,4. 叶酸（维生素M）,生理功能,巨幼红细胞贫血 胎儿神经管畸形 胎儿宫内发育迟缓、低出生体重 衰弱、健忘、失眠等,叶酸缺乏,成人叶酸的RNI值为400g/d ；UL为1000g /d 绿叶蔬菜、肝、肾、鸡蛋、豆类、水果及坚果等。,供给量,食物来源,在体内构成脱氢辅酶CoI 和Co，在生物氧化中起递氢体作用。可维护皮肤、消化系统及神经系统的正常功能。可降低血胆固醇。,5. 烟酸（维生素 PP, 尼克酸）,生理功能,典型症状为皮炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)和痴呆(dementia)，又称“三D”症状。且皮炎仅发生在与阳光接触的部分，有对称性，发病区域与健康区域界限分明。,烟酸缺乏,癞皮病(pellagra),成年男性RNI为14mg/d，女性为13mg /d，UL为35mg/d。 动物性食品：动物内脏 植物性食品：全谷、种子、豆类,供给量,食物来源,*参与体内多种物质的生物合成过程 *参与细胞间质的形成，维护血管、肌肉、骨牙的正 常生理功能 *具有较强的还原性，促进食物中铁的吸收 *提高免疫功能 *具有抗氧化作用，清除自由基,6.维生素C（抗坏血酸, ascorbic acid ）,生理功能,* 毛囊过度角化 * 坏血病（ 毛细血管通透性增加）,维生素C缺乏,Vit C缺乏所致齿龈炎,Vit C 缺乏所致毛囊出血,Vit C 缺乏所致 指甲床出血,Vit C 缺乏所致 皮肤点状出血,* 新鲜蔬菜、水果,供给量,食物来源,成人RNI 为100mg/d； UL为1000mg/d,第四节 脂溶性维生素（ Fat Soluble Vitamins ）,Vit A、D、E、K 等,1. 维生素A(视黄醇, retinol)与胡萝卜素 生理功能： * 参与视网膜内视紫质的合成与再生（暗适应） * 维持上皮组织的结构与功能 * 促进细胞增生与分化（促进生长、发育） * 增加机体的免疫力 * 抗氧化能力（抑癌作用）,维生素A缺乏对人体的影响 * 暗适应能力下降、 夜盲症、干眼病 * 毛囊角化症 * 儿童生长发育迟缓、易感染,维生素A过量对人体的影响 急性中毒 慢性中毒 畸胎毒性,Vit A缺乏所致毛囊角化,Vit A缺乏所致皮肤干燥,食物来源 * 动物性食物 ：肝脏、蛋黄、奶类等 * 植物性食物 : 红色、橙色、深绿色的蔬菜 与水果,维生素A的供给量,我国成人维生素A RNI，男性为每天800g视黄醇当量，女性为每天700g视黄醇当量。 UL值：成年人为3000g/d，孕妇2400g/d，儿童2000g/d。,2. 维生素D,提高肌体对钙、磷的吸收； 维持血钙和血磷的平衡； 促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全。,生理功能：,佝偻病(rickets) 骨质软化症(osteomalacia) 骨质疏松症(osteoprosis) 手足痉挛症 中毒症状包括高血钙症、高尿钙症、厌食、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、多尿、肌肉乏力、关节疼痛等。严重者可导致死亡。,维生素D缺乏对人体的影响,维生素D过量对人体的影响,儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10g/d 16岁以上成人RNI为5g/d UL为20g/d 晒太阳、紫外线灯预防性照射 海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂,供给量,食物来源,抗氧化作用 预防衰老 与动物的生殖功能有关 其它 降低血浆胆固醇水平 抑制肿瘤细胞的生长和增殖,3. 维生素E,生理功能：,血浆中VE 浓度下降，红细胞寿命缩短，出现溶血性贫血。 口服VE 的毒性较低。成年人可耐受200-800mgVE/d 而不出现有害作用。但摄入大量VE 可能干扰VA 和VK 的吸收。,维生素E缺乏对人体的影响,维生素E过量对人体的影响,成人AI 为14mgVE。 植物油、麦胚、硬果、 种子类、豆类及其它谷类,供给量,食物来源,夜盲症等,脚气病等,坏血症等,佝偻病等,肝脏、鱼肝油,谷类、内脏,蔬菜、水果,肝脏、鱼肝油,促进正常发育 维持正常视觉,维持新陈代谢 神经系统正常功能,维持新陈代谢 增强抵抗力,促进钙、磷的吸收促进骨胳发育,重要维生素的功能、缺乏症状和食物来源,思考,古代长期在海上航行的人，最有可能缺乏的营养物质是什么？,人体内几乎含有自然界存在的各种元素，这些元素中除了C、H、O、N 主要以有机化合物形式存在外，其余的主要以无机化合形式存在，统称为无机盐，或矿物质。,第五节 矿物质,一、分类,常量元素(macroelements),微量元素(microelements),矿物质 （mineral）,钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种 含量最多,铁、锌、铜、碘、硒、钼 、铬、钴 等 为必需微量元素 (essential microelements)。,以体内含量0.05%为界,构成人体组织的重要成分 组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分 维持细胞渗透压及机体酸碱平衡 维持神经和肌肉的兴奋性,二、生理功能,三、影响食品中矿质元素含量的主要因素,1、影响植物源食品中矿质元素含量,品种,土壤类型,水肥管理,空气状态,绿色食品生产,2、影响动物源食品中矿质元素含量,品种,饲料,动物健康状况,环境,绿色食品生产,3、加工与贮藏方式对食品中矿质元素含量的影响,A、矿物质在加工中不会因为光，热，氧等因素而分解，但加工也会使其含量有变化。,热烫对菠菜中矿物质损失的影响,B、加工的土豆中铜的含量（mg/100g新鲜重量），有增加有减少,C、贮藏中蔬菜罐头微量金属元素的含量（g/Kg）,1、矿物质在动、植物源食品中存在状态,B、与蛋白质结合。如，铁硫蛋白、铜蓝蛋白等,四、 食品中矿物质的存在形态、营养性及功能性,A、与氨基酸、糖类等结合。如，葡萄糖酸锌、磷酸铁、酒石酸铁等,C、其它配合物。如，血红素、叶绿素、VB12,应用109Cd示踪技术分析表明，植物细胞在亚水平镉中毒情况下，细胞抽提液中没有游离镉存在。如图所示，97%的放射性镉都是与PC结合状，3%的放射性镉是与大分子蛋白质结合。,D、与植物螯合肽结合,PC结构示意图,镉与PC结合情况,F、金属硫蛋白Metallothionein(MT) 与植物体的重金属存在状态相似，动物体内重金属元素则以硫蛋白为配体，形成金属硫蛋白结合态。,MT是一种低分子量、高巯基含量，能大量结合重金属，性能独特蛋白质，含有61个氨基酸，分子量60007000D，其中21个氨基酸为半胱氨酸，这样每一个MT分子就可以最多结合七个金属原子。 MT化学性质稳定，可在80水中存活30分钟，100水中存活3分钟而不失活；同时抗酶解，而且这类蛋白氨基酸排列有重复性，在氨基酸链断掉一部分后仍会有活性，这一点是一般产品所不具备的优点，并决定了其在应用方面有着广阔前景。,如，MT的作用,有效地清除人体自由基,解除重金属毒素,参与微量元素储存、运输和代谢,增强机体对各种不良状态适应能力,锌等金属元素贮存库，防止细胞癌变、防癌抗肿瘤，抗辐射剂 X-射线、紫外线及各种电离辐射，护肤美容等。,2、 食品中矿质元素的存在形态与功能性,从1-12分别是：稻、菠菜、豆类、玉米、莴苣、小麦、大豆、铁蛋白、牛肝、鱼肉、血红蛋白和牛肉,3、食品中矿质元素的存在形态与营养性,有机物对矿质元素营养性的影响：如VC有利于Fe的吸 收，VD及Pr促进Ca的吸收。,矿质元素的价态与营养性：例如，Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。,矿质元素之间对营养性的影响：如Fe过多会抑制Zn，Mn的吸收,1、钙（Calcium）,五、机体中的重要矿物质,2、铁（Iron）,3、锌（Zinc）,4、硒（Selenium）,5、碘（Iodine）,1、钙（Calcium）,钙是人体含量最多的一种无机元素，相当于体重的1.52.5%，其中99%集中在骨骼和牙齿中；其余1%，一半与柠檬酸鳌合或与蛋白质结合；另一半则以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，称为混溶钙池。,钙的生理功能,构成骨骼和牙齿的成分 促进体内酶的活动 维持神经和肌肉的活动 促进脑发育和维持脑的正常功能,*食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纤维不利吸收 * VD、乳糖、蛋白质有利吸收 * 摄入的钙、磷比值影响吸收 * 机体的需要（婴儿、孕妇、乳母）增加吸收,影响钙吸收的因素,钙的供给量,成人AI为8001000mg /d； UL为2000mg/d。,* 奶及其制品 * 海产品 * 豆 类及其制品、坚果类 * 野菜及绿色蔬菜,钙的食物来源,* 婴儿佝偻病 * 成人骨质软化症 * 老年骨质疏松症,钙缺乏症,儿童佝偻病,健康成人体内含铁约3-5g。分为功能铁和贮存铁。功能铁主要有血红蛋白（60%-75%）、肌红蛋白（3%）、含铁酶类（1%）；贮存铁存在于肝、脾、骨髓中，约占（25%），无游离铁离子存在。,2、铁（Iron）,铁的生理功能,维持正常的造血功能 参与体内氧的运送和组织呼吸过程 其他功能 调节机体免疫功能 催化体内维生素A合成 对脑发育和脑功能的影响,膳食中植酸、草酸、多酚类化合物降低铁的 吸收 维生素C、有机酸、动物肉类促进铁的吸收 机体的需要量与储存量,影响铁吸收的因素,铁的供给量,成年男子 12 mg /d 成年女子 18 mg /d 孕妇乳母 28 mg /d,成人铁的UL为50mg/d,铁的食物来源,丰富来源：动物血、肝脏、黑木耳、