营养学基础矿物质

1、第二章 无机盐,人体内的元素，除、主要以有机化合物形式存在外，其余元素不论以何种形式存在和含量多少都统称为无机盐，营养上称矿物质。 矿物质和其它营养素不同，不能在体内合成，且除非被排出体外，不可能在体内消失,第一节 概述,必需微量元素（8种） 碘、锌、硒、铜、钼、铬、铁、 可能必需微量元素 硼、硅、钒、镍、锰 有潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素 砷、汞、镉、铅、铝、锡、锂、氟,常量元素：钙、磷、镁、钾 、钠、氯、硫 0.01%或100mg/d,微量元素,矿物质的特点,体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取 在体内有特殊的组织分布 相互之间存在协同或拮抗作用 需要量很少，生理剂量和中毒剂

2、量范围较窄,常量元素的生理功能,构成人体组织的重要成分 在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常的渗透压和酸碱平衡，维持神经肌肉兴奋性 构成酶的成分或激活酶的活性，参加物质代谢,必需微量元素的生理功能,酶和维生素必需的活性因子 构成某些激素或参与激素的作用 参与核酸代谢 协助常量元素和宏量营养素发挥作用,我国人群中比较容易缺乏的元素是钙、铁、锌。 在特殊地理环境或其他特殊条件下也可造成碘、氟、硒的缺乏,矿物质的化学形式及水溶性：如 Fe3+难溶，利吸收，而Fe2+易于吸收。 矿物质的相互作用：铁过多会抑制Zn，Mn的吸收 食品成分的氧化还原性：VC有利于Fe的吸收，VD

3、，促进Ca的吸收。 配位体的作用： 多酚可与Fe，Cu等螯合，利于其吸收，肽，糖，核酸等也可以与矿物质形成配合物而利于其吸收。 饮食者的生理状况及年龄,影响矿物质吸收的因素,1. 一般加工对其含量的影响 矿物质在加工中不会因为光，热，氧等因素而分解，但加工会改变其生物利用性。如，精制，烹调，溶水等会使其含量下降。 2. 加工时因容器带入会使其含量增加 如铁锅炒菜等。 3. 加工后生物有效性提高 如面粉发酵后生物有效性提高30-35,矿物质在食品加工和贮藏中的变化,第二节 常量元素,含量最高，约占体重的2.0% 成人体内总钙量1200g，99%集中在骨骼和牙齿 其它组织或体液中的钙称为混溶钙池

4、人体可通过甲状旁腺素、降钙素和维生素D来调节钙的吸收、排出及储存,钙的性质与体内分布,钙的生理功能,钙有吸收,两种形式： 摄入量低时：十二指肠与空肠上段，主动吸收为主，2060% 钙的吸收率随年龄增长而下降 需要维生素D 摄入量高时：被动扩散,影响钙吸收的因素,机体因素 年龄因素 机体状况,钙平衡,佝偻病 （婴幼儿和少年） 骨质软化症 （孕、哺、老） 骨质疏松和骨质增生 （中老年人） 手足痉挛症,钙的缺乏症50,佝偻病: (儿童，多见于1-3岁儿童) - - 婴儿颅骨软化 - 骨佝段增大 (rachitic rosary) - 踝关节及腕关节增粗 - 脊柱侧弯scoliosis 承重骨弯曲(X

5、,O形腿) 鸡胸、肋骨串珠 - 韧带松弛 - 肌肉:欠发达,骨质疏松症的症状,骨折：一般在骨折发生之前并无明显症状 脊椎衰弱引起的酸痛 驼背 身高变矮,20岁,50岁,80岁,钙过量,增加肾结石的危险性 奶碱综合症易兴奋、头疼、眩晕、恶心、呕吐、虚弱、肌疼、冷漠 影响必需微量元素的生物利用率,六）营养状况的评价,钙平衡测定（可用膳食调查方法） 血清钙、磷含量及碱性磷酸酶活力测定 3. X光摄片 4. 骨质测量骨矿- 物质含量（BMC） 骨密度（BMD,健康骨,骨质疏松骨,UL 2000mg,不同人群钙的适宜摄入量(AI) mg/d,五）钙的膳食来源,含钙丰富的食物 mg/100g,二、镁,镁在

6、人体必需常量元素中含量最少 6065%在骨骼牙齿中，27%在软组织中，67%在其他细胞。 各种食物中含有丰富的镁，因此人体一般不会发生镁缺乏,吸收部位：空肠、回肠 吸收方式：主动吸收、被动吸收 吸收率：一般为30% 排出：粪、尿,镁的代谢、吸收、排泄,镁的生理功能,是多种酶的激活剂 骨骼生长 神经兴奋的维持 心血管保护因子,镁的需要量,中国成人镁推荐值AI：350mg/d UL: 700mg/d 镁的膳食来源： 植物性食物、粗粮、干豆、坚果、肉类、海产品,钠、钾和氯,蔬菜水果是钾的最好来源,五、磷,成人体内含磷约占体重的1%左右 85%的磷与钙结合存在于骨、牙中 10%与蛋白质、脂肪等有机物结

7、合参与构成软组织 其余部分广泛分布于体内多种含磷化合物中 一切动植物食物都含有磷，因此人体一般不会缺磷,一）磷的代谢,部位：小肠 吸收：主动吸收、被动吸收， 维生素D促进磷吸收 钙、锶、铝等阳离子减少磷吸收 甲状旁腺素抑制肾小管对磷的重吸收,构成骨骼和牙齿的原料 细胞构成成分 储存能量 活化代谢物质 组成辅酶的成分 调节酸碱平衡,磷的生理功能,磷的供给量 成人磷的AI为1000mg/d 钙磷比例维持在1:11.5：1之间比较好 磷的膳食来源 瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等,磷需要量及供给量,第三节 微量元素,人体内的生理活性物质、有机结构的必需成分 这种元素必须通过食物摄

8、入 当从饮食摄入的量减少到某一低限值时，即将导致某一种或某些重要生理功能的损伤,必需微量元素（8种） 铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬 、钴 可能必需微量元素 硼、硅、钒、镍、锰 潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素 砷、汞、镉、铅、铝、锡、锂,引起体内微量元素缺乏的因素,膳食和饮水中供应的微量元素不足 膳食中微量元素的利用率降低 需要量增加 遗传性缺陷病,铁是人体必需的微量矿物质中含量最多的一种，60kg体重约含2.4g。分功能性铁和贮存铁。 功能性铁：主要存在于血红蛋白中，占60%75%；3%在肌红蛋白，1%在含铁酶类（细胞色素，细胞色素氧化酶，过氧化物酶与过氧化氢酶）中。 贮存铁: 占2

9、5%30%，主要以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝脾与骨髓中,人体内铁的含量、分布,铁的功能,铁的转运、储存与排泄,铁的吸收和转运,膳食铁分血红素铁和非血红素铁。 食物中只有动物肉类含血红素铁，其吸收率是非血红素铁吸收率的23倍。 非血红素铁必须以二价形式才能吸收 铁通过运铁蛋白进行吸收和转运,铁的吸收效率,铁的吸收率随人体生理状态而改变：正常成人为515%，缺铁者可达50% 女性铁吸收率高过男性 婴儿期因人奶中乳运铁蛋白丰富，铁吸收率高,影响铁吸收的因素,促进非血红素铁吸收的因素：维生素C，柠檬酸，乳酸，胃酸，糖 抑制非血红素铁吸收的因素：植酸、膳食纤维、草酸、钙、磷、单宁酸,铁缺乏是世界范围

10、内最常见的营养缺乏病，主要影响较大的婴儿，幼儿和育龄妇女。膳食中可利用的铁长期不足，常可导致铁耗竭，分三个阶段： 贮存铁减少期（ID） 无临床表现 缺铁性红细胞生成期(IDE)无临床表现 缺铁性贫血期(IDA)贫血表现,铁缺乏和缺铁性贫血,铁缺乏可通过增加膳食铁含量和其生物利用率来预防。 通常用硫酸亚铁来强化婴儿配方食品和其它罐头和瓶装食品以及货架期短的面包和烘烤面食,正常和缺铁性贫血的血细胞比较,铁负荷过度,消化道铁吸收过多的原因： 长期过量服用铁剂 长期大量摄入含铁量高的特殊食品 遗传性血红素沉着症 输血负荷过度,铁的需要量,每日推荐摄入量： 成年男子15mg 成年女子20mg 孕妇和乳母

11、25mg UL 50mg,来源 动物血和肝、红肉、鱼、禽、贝类、干豆、黑木耳,含铁较高的食物 mg/100g,锌ZIC,锌的生理功能： 促进正常生长发育，促进组织修复再生 促进性器官和性功能发育 保护皮肤健康 促进免疫功能 促进食欲，正常的物质代谢（VITA）及多种内分泌腺功能,锌的生化作用,参与酶分子的结构 稳定生物膜的作用 对基因表达的作用 味觉素的组成成分,锌代谢,牡蛎，鲱鱼 肉类，肝脏，蛋类,锌的膳食来源,含锌较高的食物 mg/100g,RNI成人男15mg/d、女性11.5mg/d; UL成人男为45mg/d，女性37mg,不同人群锌的推荐摄入量(RNI) mg/d,锌缺乏,锌缺乏原

12、因：摄入量不足、吸收不良、丢失增加 症状： 慢性锌缺乏：儿童主要表现为生长停滞，青少年除生长停滞外还会出现性发育障碍；孕妇缺锌不同程度地影响胎儿发育；儿童或成人缺锌时会引起味觉减退或食欲不振；缺锌还会使伤口愈合慢，机体免疫力降低。 急性锌缺乏：味觉异常，厌食，明显的神经精神症状，免疫功能受损,锌过多,恶心、呕吐、急性腹痛、腹泻和发热 给实验动物以大剂量的锌可产生贫血、生长停滞和突然死亡,五、碘,成人体内含碘15-20mg，其中： 7080%在甲状腺中 其它分布在肌肉、皮肤、骨骼,碘的生理功能,碘的生理作用(甲状腺素的生理作用） 促进机体基础代谢，促进幼小机体生长发育 促进脂类代谢 促进多种营养

13、素的吸收和利用,碘的吸收,经肠道还原为碘离子吸收 甲状腺摄碘能力最强 在机体内碘离子转化为有机碘 碘的排泄： 尿、粪,碘缺乏,甲状腺肿,正常,呆小症 （克汀病,碘过多,碘摄入过量常发生在摄入含碘高的海产品过多、含碘高的水作为饮用水大量食用或在治疗地方甲状腺肿大疾病过程中使用过量的碘剂等。 （）碘性甲状腺肿（轻度） （）碘性甲状腺毒症 主要症状为心率加速、气短、急躁不安、失眠、多汗及食欲亢进等,碘的供给量,成年人150g 孕妇、乳母200g 婴儿、儿童按年龄不同从50120g,良好来源：海产品，紫菜，鲜海鱼，蚶干，蛤干，干贝，淡菜，海参，海蛰，龙虾等 其他食品的含碘量取决于土壤和水中的碘量,碘的

14、膳食来源,硒（Se,硒是谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)的重要组成成分，GSH-Px在体内特异地催化还原型谷胱甘肽与过氧化物的反应，如过氧化氢、超氧阴离子、羟自由基、脂酰自由基，从而保护生物膜免受损害，维持细胞正常功能。 硒与金属有很强的亲和力，在体内可与重金属结合形成金属硒蛋白复合物而解毒。 保护心血管，维护心肌的健康。 促进生长，保护视觉器，抗肿瘤,硒体内形式,硒半胱氨酸 硒蛋氨酸,生理功能,抗氧化GSH 促进生长、保护视觉、抗肿瘤 保护心血管和心肌 解毒 增强免疫力,代谢,吸收： 硒蛋氨酸形式可完全吸收 其他形式的硒一般吸收良好 无机硒受肠内因素影响较大 吸收率50100%，不受硒营养状

15、态的影响,排泄：尿硒、挥发形式的硒（呼出,不同人群硒的推荐摄入量(RNI) g/d,中国营养学会建议硒参考摄入量：成人50ug，孕妇50ug ，乳母60ug 。可耐受最高摄入量400ug,硒食物来源,动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好来源。植物中大蒜含硒较丰富,生物利用率： 植物性食物硒生物利用率大于动物性食物,含硒较高的食物 g/100g,克山病是一种在我国部分地区流行的以心肌坏死为特征的地方性心脏病，病因与多种因素有关，特别是与硒缺乏有关。在大骨节病也与缺硒有关。 人持续摄入含硒高的食物可能出现硒中毒，症状为脱发、脱甲、疲乏无力、恶心呕吐，严重时全身麻痹,硒缺乏和硒中毒,营养状态评价

16、,分析法评价：荧光法、中子活化分析、原子吸收光谱、质谱法 生物化学和临床评价,四、铜,铜的生理功能： 促进结缔组织的合成，骨骼、血管壁的健全 维护造血功能 维护中枢神经系统正常结构功能 促进黑色素合成 清除超氧负离子（铜锌超氧化物岐化酶,铜的代谢,吸收：小肠，主动吸收和被动吸收 肝脏是进行铜代谢的主要器官。摄入血循环的铜在数小时内即有6090用被肝脏吸收；摄入8小时后，由肝脏合成的铜蓝蛋白逐渐重新返回血循环。 排出：粪、汗液、尿,AI2.0mg/d UL3.0mg/d 海产品 坚果，全谷物，种子，豆类 牛乳含铜量很低，人乳高于牛乳，但随着哺乳期延长含量逐渐降低,铜的供给量和膳食来源,铜缺乏,贫

17、血、中性粒细胞减少、骨质疏松、运动障碍、血清铜蓝蛋白及铜含量降低 铜中毒（急性铜中毒、慢性铜中毒）： 恶心呕吐、腹痛腹泻，严重者发生昏迷、肝坏死、死亡,八、铬,铬的生理功能： 促进胰岛素的作用，因而影响糖、脂、蛋白质的代谢，铬是构成葡萄糖耐量因子的成分,食物中的铬多为三价铬 吸收：经小肠吸收，主动吸收、被动吸收 转运：主要与运铁蛋白结合，部分与白蛋白结合 排泄：尿,铬的代谢,铬的供给量,成人AI为50g/d，UL为500g/d 铬的食物来源 肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜,铬缺乏,出现糖尿病的症状体征，生长发育停滞，血脂增高 铬中毒： 过敏性皮炎，皮肤湿疹，支气管肉瘤,六、氟,

18、氟的生理功能： 参与骨骼和牙齿的形成 抗龋齿 氟的代谢： 吸收：主要由胃吸收，被动吸收 转运：吸收后的氟以离子形式由血液输送，大部分由骨骼摄取 排泄：尿、粪、汗液,我国成年人适宜摄入量定为1.5mg UL 3.0mg 氟的膳食来源： 含氟的饮用水或氟化的饮用水 水中最适氟含量为ppm,氟的供给量,氟缺乏,易发生龋齿。 老年人缺氟时，钙磷的利用受影响，可导致骨质疏松,氟过量,氟斑牙：氟过量的最早病症 氟骨病：属慢性氟中毒，因长期通过饮水摄入过量的氟而引起，主要造成骨和牙的损害 预防：改善饮用水,七、锰,锰的生理功能 促进氨的代谢解毒 促进糖脂正常代谢 促进粘多糖合成和骨骼生长 中国营养学会制订每日锰的AI成人为3.5mg/d，UL为10mg/d。 食物来源 黑木耳、黄花菜、核桃、糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿