食品营养八水和矿物元素PPT课件.ppt

第八章水和矿物元素 1 本章内容 矿物元素概述常量矿物元素微量矿物元素水食品的成酸和成碱作用 2 8 1矿物质概述 矿物质的分类矿物质的特点矿物质的生理功能矿物质缺乏 3 8 1 1矿物质的分类 矿物质 minerals 人体中除碳 氢 氧 氮以外的元素 称为矿物质 也成为矿物盐 无机盐 灰分 4 8 1 1矿物质的分类 根据体内的含量和人体需要量可以将矿物质分为常量元素 Macrominerals 包括Ca P S K Na Cl Mg在体内含量一般 0 01 每日需要量在100mg以上微量元素 Traceelements 在体内含量一般 0 01 每日需要量在100mg以下 5 8 1 1矿物质的分类 1995年WHO FAO界定必需微量元素定义 必需微量元素10种 Fe Zn Se Cu I Mo Co Cr Mn F可能必需微量元素5种 Si B Ni V具有潜在毒性 但低剂量可能具人体必需功能元素为7种 Pb Cd Hg As Al Li Sn 6 8 1 2矿物质的特点 在体内不能合成必需从食物和饮水中摄取矿物质在体内分布极不均匀矿物质相互间存在协同或拮抗作用某些微量元素在体内虽需要量较少 但其生理剂量与中毒剂量范围较窄 摄入过多易产生毒性作用 7 8 1 3矿物质的生理功能 构成人体的重要成分调节细胞间溶液的渗透压和机体的酸碱平衡维持神经和肌肉的兴奋性机体重要生物活性物质的组成成分参与体内的多种物质代谢和生理生化活动 8 8 1 4矿物质缺乏的因素 地球环境中各种元素的分布不平衡食物中含有天然存在的矿物质拮抗物摄入量不足或者不良的饮食习惯生理上有特殊需要的人群 9 10 8 2常量矿物质 8 2 1钙8 2 2磷8 2 3镁8 2 4钠和钾 11 8 2 1钙 Calcium 1 概述是人体含量最多的无机元素存在形式 99 的主要集中骨骼和牙齿中羟磷灰石 Ca10 PO4 6 OH 2 磷酸钙1 与柠檬酸螯合或蛋白质结合或者以离子状态分布在软骨组织 细胞外液和血液中 通称为混融钙池 12 血液中总钙浓度比较稳定 有三种存在方式 蛋白结合钙复合钙 柠檬酸 硫酸盐和磷酸盐 离子钙与骨骼钙维持着动态平衡维持机体内细胞正常生理状态调节神经肌肉兴奋性 13 14 2 钙的生理功能 构成骨骼和牙齿的成分大多数以多以羟磷灰石或磷酸钙的形式骨骼钙和混溶钙池保持者相对的动态平衡幼儿骨骼1 2年更新一次成人骨骼10 12年更新一次 维持膜的稳定性是各种生物膜的构成成分细胞外的钙可与膜上的蛋白 磷脂结合 改变膜的构象 15 2 钙的生理功能 维持神经和肌肉的活动细胞内外钙离子浓度的变化将会引起神经冲动的传导和神经肌肉的兴奋血钙降低 可以引起手足痉挛血钙过高 引起心脏和呼吸衰竭 参与血液凝固是可溶性纤维蛋白原转变为纤维蛋白 16 2 钙的生理功能 促进体内酶的代谢腺苷酸环化酶 鸟苷酸环化酶 磷酸二酯酶 酪氨酸羟化酶促进细胞信息传递维持体液平衡 17 3 钙的吸收与代谢 吸收部位 主要在小肠的上段吸收方式 以主动运输为主 钙浓度高时也可通过被动扩散吸收 主要储存在骨骼和牙齿 少部分保存在软组织和体液中排泄 粪 尿 汗 乳汁 18 LowPlasmaCalcium stimulatesPTHrelease andPTHactstoresorbCa2 fromthepoolinboneandtoenhancerenalre absorptionofCa2 HighPlasmaCalcium stimulatesCTsecretionwhichlowersplasmacalciumbyinhibitingboneresorption 19 4 影响钙吸收的因素 人的需要量 人对钙的需要量大时 钙的吸收率 人的生理状况 随年龄增大吸收率 膳食中钙含量 体内钙贮留量 肠液酸度 酸度增加有利于钙的吸收 20 4 影响钙吸收的因素 膳食成分促进吸收的因素维生素D蛋白质 AA特别是Lys Arg乳糖钙 磷比 婴儿 1 5 1 1岁 1 1 建议2 1 1 1 21 4 影响钙吸收的因素 膳食成分抑制钙吸收的因素植酸或草酸膳食纤维 糖醛酸残基脂肪过多或脂肪消化不良某些药物 抗酸药 四环素 肝素 22 5 钙的缺乏与过量 缺乏症佝偻病骨质疏松症过量摄入肾结石骨硬化 大量钙摄入使降钙素分泌增加 23 Leftnormalbone rightosteoporoticbone 24 Leftnormalbone rightosteoporoticbone 25 26 27 28 6 钙的营养学评价 生化指标血清总钙浓度 2 25 2 75mmol L 90 110mg L 低于下限为不足血清离子钙浓度 1 10 1 37mmol L 45 55mg L 低于下限为不足血清 Ca P 30 低于此限为不足血清碱性磷酸酶成人为1 5 4 0蓓氏单位 儿童5 15蓓氏单位 超过为不足 29 6 钙的营养学评价 骨质的测量骨矿物质含量 BMC 骨矿物质密度 BMD 30 7 钙的参考摄入量及食物来源 31 7 钙的参考摄入量及食物来源 食物来源以奶及奶类制品最好水产品 豆制品和蔬菜富含钙谷类及畜肉含钙较低 32 含钙丰富的食物 mg 100g 33 8 2 2磷 Phosphorus 1 概述成人体内约含磷650g 占体重1 85 90 与钙结合存在于骨 牙中10 与蛋白质 脂肪等有机物结合参与构成软组织广泛分布于体内多种含磷的化合物中 34 2 磷的生理功能 构成骨骼和牙齿的重要成分 羟磷灰石 Ca10 PO4 6 OH 2 参与能量代谢磷酸化合物是储存 转移和释放能量的物质碳水化合物是以磷酰化合物的形式被吸收葡萄糖 6 磷酸酯 丙糖磷酸酯是葡萄糖代谢的中间产物 35 2 磷的生理功能 组成生命的重要物质RNA DNA 磷脂细胞内第二信使cAMP cGMP和三磷酸肌醇等酶的重要成分TPP PLP 辅酶I 辅酶II调节酸碱平衡 36 3 磷的吸收与代谢 吸收 小肠 吸收率约70 主动吸收和被动吸收食物中的磷必须分离为游离的磷 然后以无机磷酸盐的形式被吸收影响吸收的因素膳食中磷的含量膳食中磷的来源和性质膳食中的一些金属阳性离子个体的生理发育阶段肠道酸度 37 3 磷的吸收与代谢 排泄 未吸收部分随粪便排出参与代谢的磷主要经肾脏排泄吸收和排泄受到降钙素和甲状腺旁素的调控 38 4 磷的缺乏和过量 磷缺乏很少见临床所见磷缺乏的病人多为长期使用大量抗酸药或者禁食者过量的磷酸盐可引起低血钙 导致神经兴奋性增强 手足抽搐和惊厥 39 5 磷的供给量及食物来源 美国规定1岁以下Ca P 1 5 11岁以上Ca P 1 1成人Ca P 1 1 2 1 40 中国居民膳食磷摄入量单位 mg d 41 5 磷的供给量及食物来源 普遍存在于各种动植物食品中谷类种子中的磷 因植酸的缘故难以利用 蔬菜和水果含磷较少肉 鱼 禽 蛋 乳及其制品含磷丰富 是磷的良好食物来源含磷高的食物 奶制品 牛肉 家禽 花生 核桃 鱼 鸡蛋 黑麦面包 42 8 2 3镁 Magnesium 1 概述人体内含镁约20 28g 3 5存在于骨骼 2 5存在于肌肉和软骨组织镁主要分布在细胞内 细胞外不超过1 镁在红细胞及血浆中主要以结合镁 32 游离镁 55 和镁盐 13 三种形式存在 43 2 镁的吸收代谢 吸收部位 以空肠末端与回肠为主 摄入的镁有30 50 在小肠被吸收吸收方式 被动扩散 主动运输影响吸收的因素膳食中Mg的摄入量膳食成分饮水量 44 2 镁的吸收代谢 经肾脏以尿液排出 未被吸收的以粪便排出肾上腺皮质分泌的醛固醇 可调节肾脏排泄镁的作用 45 3 镁的生理功能 多种酶的激活剂磷酸转移酶和水解肽酶系Na K ATP酶Ca ATP酶促进骨骼生长体内镁以磷酸盐 碳酸盐的形式参与构成骨牙在镁浓度下降时 甲状旁腺功能低下可引起低血钙维持神经肌肉的兴奋性 46 3 镁的生理功能 维护胃肠道功能 利胆 导泻 抗毒 调节心血管功能Mg充足 促使cAMP生成增多 引起血管扩张Mg缺乏 血管紧张肽和血管收缩因子增加 引起动脉骤然收缩对激素的作用 甲状旁腺激素 47 4 镁的缺乏 Mg的缺乏对机体的影响对Ca代谢的影响对神经肌肉兴奋性的影响对骨骼的影响其他 引起Mg缺乏的原因摄入不足吸收障碍丢失过多 48 5 镁与其它矿物元素的关系 镁与钙使神经肌肉兴奋或抑制的作用相同镁的吸收和钙 磷的吸收相互影响镁缺乏会导致细胞内缺钾 49 6 镁的参考摄入量和食物来源 中国居民膳食镁参考摄入量 DRIs 单位 mg d 50 6 镁的参考摄入量和食物来源 食物来源植物食品 花生 芝麻 大豆 全谷 绿叶蔬菜动物食品 一般含较少 51 8 2 4钠 成人体内70 100g44 50 在细胞外液40 47 在骨骼9 10 在细胞内液 52 1 Na的生理功能 调节体内水分 维持体液渗透压维持体和酸碱平衡增强神经肌肉的兴奋性与ATP生成利用 肌肉运动 心血管功能 能量代谢有关 53 2 Na的吸收和代谢 吸收一般以NaCl的形式摄入代谢主要通过肾脏排出 54 3 Na的缺乏与过量 Na的缺乏轻度出现疲劳 眩晕 昏厥重度出现酸中毒 甚至死亡Na过量高钠血症引起高血压 高血脂等慢性疾病 55 4 Na的需要量和食物来源 成人最低需要量115mg dWHO建议每天食盐用量不超过6gNa存在于各种食物 一般动物性食物含量高于植物性食物 56 8 2 5钾 人体含K约175gK主要存在于细胞内在体内的分布70 在肌肉10 在皮肤其余在红细胞 脑等组织中 57 1 K的生理功能 参与细胞新陈代谢和酶促反应维持渗透压和酸碱平衡维持神经肌肉的应激性和正常功能其他功能对水和体液的调节作用降压作用扩张血管 58 2 钾的吸收和代谢 主要吸收部位在小肠吸收形式有主动运输和被动扩散主要通过肾脏排出 59 3 K的缺乏与过量 k的缺乏血清钾低于3 5mmol L 为低钾血症表现为神经 肌肉 消化 心血管等系统功能性或者病理性改变k的过量血清钾低于5 5mmol L 为高钾血症主要变现为全身无力 面色苍白 肌肉酸痛 神志模糊 弛缓性瘫痪 呼吸肌瘫痪 窒息 60 4 钾的需要量和食物来源 成人适宜摄入量为2000mg d主要来源 蔬菜和水果 61 8 3微量元素 铁锌硒碘氟 62 8 3 1铁 Iron 1 概述人体中必需微量元素含量最多的一种 功能铁70 血红蛋白 肌红蛋白 含铁蛋白 运铁蛋白 储备铁30 铁蛋白 含铁血黄素存在于肝 脾和骨髓中 体内铁含量因年龄 性别和营养状不同而存在较大差异 正常男性血清铁为11 30 mol L 女性9 27 mol L 63 64 2 铁的生理功能 参与体内氧的运送在体内主要作为血红蛋白 肌红蛋白的组成成分参与氧和二氧化碳的运输参与组织呼吸过程是细胞色素系统 过氧化氢酶 过氧化物酶的组成成分 在呼吸和生物氧化过程中起重要作用 66 67 2 铁的生理功能 维持正常的造血功能铁与卟啉结合构成血红素缺铁影响血红蛋白 DNA的合成及幼红细胞的形成参与维持正常免疫功能其他功能 68 3 铁的吸收和代谢 主要吸收部位 十二指肠和空肠 69 3 铁的吸收和代谢 机体对铁的排泄能力有限 主要从肠道排出 尿中排出的很少生育期妇女的损失比男性大机体对铁具有保留 贮存 再利用的代谢特点 70 Ironisboundandtransportedinthebodyviatransferrinandstoredinferritinmolecules Onceironisabsorbed thereisnophysiologicmechanismforexcretionofexcessironfromthebodyotherthanbloodlossi e pregnancy menstruationorotherbleeding 71 Ferritinmoleculesstorethousandsofironatomswithintheirmineralcore Whenexcessdietaryironisabsorbed thebodyrespondsbyproducingmoreferritintofacilitateironstorage 72 4 影响铁吸收的因素 人体的生理状况和体内铁的储备状况食物中铁的存在形式血红素铁 主要存在动物性食品 吸收率高非血红素铁 主要存在植物性食品 吸收率低 73 4 影响铁吸收的因素 膳食成分有利因素 VC B2有机酸 柠檬酸 乳酸等 单糖 乳糖 葡萄糖 果糖 蔗糖等 胱氨酸 赖氨酸 Ca动物肉类 肝脏可促进非血红素铁的吸收 肉因子或肉畜禽因子 不利因素 植酸盐 草酸盐 磷酸盐 碳酸盐 粮谷 蔬菜 多酚类物质 如鞣酸 茶叶 咖啡 胃酸缺乏或过多服用抗酸药物 74 5 铁的缺乏 营养性缺铁性贫血 nutritionalirondeficiencyanemia 简称IDA 症状 皮肤黏膜苍白 易疲劳 头晕 畏寒 气促 心动过速 记忆力减退等 75 5 铁的缺乏 我国居民的贫血患病率全国第三次营养调查 1992 结果 城市人口 男性14 1 女性23 5 农村人口 男性15 3 女性20 2 患病率最高人群为城乡中老年人群 21 39 2002年我国居民贫血患病率平均为15 2 2岁以内婴幼儿 60岁以上老人 育龄妇女贫血患病率分别为24 2 21 5 和20 6 76 6 铁的参考摄入量与食物来源 中国居民膳食铁参考摄入量 DRIs mg d 77 78 6 铁的参考摄入量与食物来源 食物来源动物 内脏与血 吸收率高 蛋黄 吸收率低 瘦肉菌类 红蘑 口蘑 黑木耳植物 海带 豆类 干果 芝麻等 蛋黄中卵黄磷蛋白含量高 铁离子与卵黄高磷蛋白分子中的磷酸基络合 而显著抑制其铁的吸收牛奶是一种贫铁性食物并非所有动物性食品都可促进非血红素铁的吸收 乳 蛋 干酪的促进效果不明显 79 食物中铁的吸收率 80 铁的优质来源 81 82 8 3 2锌 Zinc 1 概述成人体含锌2 3g存在与所有组织中 肌肉 骨骼含量较高正常血清锌浓度为100 140 g mL头发含锌量为125 250 g g 83 2 锌的吸收代谢 主要在小肠中吸收 吸收机制为主动运输锌的生物利用率受多种因素影响体内锌的缺乏状况膳食成分植酸 鞣酸 纤维素干扰锌的吸收镉 铜 钙 亚铁离子抑制锌的吸收VD促进吸收排泄 随胰脏分泌液由肠道排出少量 尿 汗 毛发 84 3 锌的生理功能 酶的组成成分和酶的激活剂促进生长发育维持正常味觉与食欲促进机体免疫功能参与维生素A的代谢维持细胞膜的稳定 85 3 锌的生理功能 是体内许多酶的组成成分或酶的激活剂在组织呼吸和Pr fat 糖 核酸等的代谢中有重要作用对机体的生长发育 组织再生 促进食欲 促进VA的正常代谢 促进性器官和性机能的正常发育 保护皮肤健康 增强免疫功能等多方面具有重要意义 86 4 锌的缺乏症 食欲不振孕妇缺锌 胎儿畸形儿童缺锌 生长发育停滞青春期缺锌 性成熟受阻 特别是男性免疫功能不良 伤口愈合缓慢 暗适应能力下降且可出现夜盲症 复发性口腔溃疡 面部痤疮等 P134 87 88 4 锌的缺乏症 锌缺乏的主要原因膳食摄入不平衡 动物性食物摄入偏少特殊生理需要量增加先天性或遗传性因素吸收不良或肠道炎症性疾病肝肾疾病或寄生虫病医源性疾病 89 5 锌的参考摄入量和食物来源 中国居民锌的膳食参考摄入量单位 mg d 90 91 5 锌的参考摄入量和食物来源 食物来源生物利用率 动物性食物 植物性食物含量 高蛋白食物 海产品 奶 蛋 蔬菜 水果富锌食物 牡蛎 鲱鱼 贝壳类海产品 瘦肉 花生 杏仁 可可 动物肝脏 92 含锌丰富的食物 mg 100g 93 8 3 3硒 Selenium 1 硒的概述人体硒含量约为14 21mg 多分布于指甲 头发 肾和肝中吸收 小肠 吸收率为50 100 体内主要的存在方式 硒蛋氨酸 硒半胱氨酸排泄 尿 94 2 硒的生理功能 抗氧化作用保护心血管和心肌的健康对甲状腺激素的调节作用维持正常免疫功能抗肿瘤作用解读作用抗艾滋病作用功能 95 96 3 硒的缺乏与过量 硒缺乏克山病 预防 亚硒酸钠 大骨节病 治疗 亚硒酸盐 VE 硒过量可中毒毛发脱落 疲乏无力 恶心呕吐 严重时全身麻痹 97 98 99 4 硒的参考摄入量和食物来源 中国居民膳食硒参考摄入量 DRIs ug d 100 4 硒的参考摄入量和食物来源 食物来源同一食物不同地区 差别大海产品 畜禽肉 谷物 大蒜富含硒蔬菜含硒少 101 8 3 4碘 Iodine 1 概述成人体内含碘25 50mg甲状腺内含碘最多 浓集碘的能力最强只有甲状腺能利用碘合成甲状腺素 102 1 碘的概述 甲状腺中含碘成分的百分比一碘酪氨酸32 7 二碘酪氨酸33 4 三碘甲腺原氨酸 T3 7 6 甲状腺素 T4 16 2 其它碘化物16 1 103 2 碘的吸收代谢 吸收与转运无机碘极易被吸收 进入肠道后1h内大部分吸收 3h内完全吸收 有机碘在消化到降解 脱碘后 以无机碘的形式被吸收 与氨基酸结合的碘可被直接吸收 吸收的碘经血浆转运 104 2 碘的吸收代谢 分布和储存吸收的碘转运至血浆 分布于全身各组织 包括甲状腺 唾液腺 乳腺 生殖腺 胃粘膜 体内的碘主要储存在甲状腺代谢 主要通过肾脏 90 随尿排出 10 随粪便排出 105 3 碘的生理功能 碘是在体内的主要功能是合成甲状腺素 甲状腺素的功能参与三大营养素及能量的代谢促进神经系统发育激活体内的酶调节水盐代谢促进维生素的吸收和利用垂体激素作用 106 4 碘缺乏及过量 碘缺乏引起地方性甲状腺肿 简称地甲肿 地方性克汀病 简称地克病 多发生 儿童 女性发育期和妊娠期碘过量引起高碘性地方性甲状腺肿 107 108 5 碘的参考摄入量与食物来源 中国居民膳食碘参考摄入量 DRIs g d 109 5 碘的参考摄入量与食物来源 食物来源海产品富含碘 海带 紫菜 发菜 淡菜等可从饮水 食物和食盐中获得碘盐35 15mg kg每日摄入食盐6g 摄入碘210ug 110 8 3 5氟 1 氟的生理功能预防龋齿和老年性骨质疏松症构成人体骨骼和牙齿的重要成分 氟以氟磷灰石 Ca2 PO 6F2 的形式 构成牙齿珐琅质 对骨骼和牙齿的生长具有重要作用 氟化物与钙结合能使骨骼和牙齿更强健 成人体内含氟约4 9g 每公斤正常骨组织含氟为400 500mg 氟是烯醇化酶的抑制剂 111 8 3 5氟 2 氟的缺乏症与毒性摄入氟化物过少可导致儿童龋齿或骨质疏松等疾患摄入过多 如通过牙膏 茶和加入氟化物的自来水 也可能对身体造成损害 牙齿珐琅质也会被损害 产生氟斑牙 引起慢性氟中毒 饮水型 水氟含量大于1 0mg L食物型 每日食物摄取超过6mg 112 中国居民膳食氟参考摄入量 DRIs 单位 mg d 113 8 3 5氟 3 氟化物的来源人体内的氟主要来源于饮水 南方高温多雨地区 氟易流失 土