第六节矿物质

1、第五节 矿物质 一、概述n 有20多种元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需n 除C、H、O、N主要以有机化合物 形式存在外，其余的统称为矿物质或无机盐，分为 常量元素和微量元素1、分类及定义n 常量元素（macroelements）：机体中含量大于体重的0.01%者，钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫 7 种为人体所必需n 微量元素（microelements）：机体中含量小于体重的0.01%者，分为：Ø 必需（8种）：铁、锌、硒、铜、碘、钼、钴、铬；Ø 可能必需（5种）：锰、硅、镍、硼、钒；Ø 低剂量可能有功能（8种）：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂。2、分

2、布及代谢特点n 体内含量随年龄增加而增加，但元素间比例变动不大n 在体内呈不均匀分布 钙、磷骨骼、牙齿 铁红细胞 碘甲状腺 钴造血器官 锌肌肉组织 n 在体内不能生成，也不能被代谢消失n 体内各种元素之间在吸收、利用及功能上存在拮抗或协同作用的相互作用3、生理功能n 构成人体组织的重要成分 钙、磷骨骼、牙齿n 维持正常的渗透压、酸碱平衡n 维持神经肌肉的兴奋性：组织液中钾、钠离子提高其兴奋性，钙、镁离子则降低其兴奋性；当离子比例适当时，则保持其兴奋性 n 是体内多种生物活性物质的构成成分：如酶、激素、维生素、蛋白质、核酸等，如细胞色素氧化酶含铁，甲状腺素含碘，维生素B12中含钴，核酸中含磷等

3、二、常量元素钙（一）概述n 钙是人体内含量最多的无机元素，总量为 850 1200g，占体重的1.5% 2.0%n 体内99%的钙存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷灰石结晶的形式存在，少量为无定形钙n 0.5%的钙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（miscible calcium pool），与骨钙维持动态平衡，在维持细胞正常功能中起重要作用n 另外0.5%的钙与柠檬酸螯合或与蛋白质结合（二）生理功能n 构成骨骼和牙齿：99%n 维持神经与肌肉活动（调节肌肉收缩）：过低，抽搐；过高，收缩下降n 促进酶的活性：ATP酶、脂肪酶、蛋白水解酶n 参与血凝过程：为凝血因子，可使可溶

4、性纤维蛋白原转为纤维蛋白（三）吸收与排泄1、吸收n 主动转运和被动扩散共存，一般吸收率为20% 60%左右n 被动扩散主要与肠腔中的钙浓度有关n 主动转运的影响因素：膳食因素、生理因素（如体内钙和维生素D营养状况、生长、妊娠、哺乳、年龄、性别等）、药物因素对钙吸收有利的膳食因素:对钙吸收不利的膳食因素:影响钙吸收的生理因素影响钙吸收的药物因素3、排泄n 钙的排泄途径：粪便、尿液、汗液、乳汁 粪便150 400mg 尿液100 350mg 汗液100mg 乳汁150 300mgn 高温、补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、卧床等可增加钙排出（四）缺乏表现n 在婴幼儿表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙

5、化不良、骨骼变形、佝偻病 n 在成人，尤其是老年人、绝经后妇女，表现为骨软化、骨质疏松，易发生骨折n 钙缺乏还与高血压等慢性疾病的发生密切相关（五）参考摄入量（mg/d）（六）食物来源n 牛奶（100mg/100g)及奶制品含钙丰富且钙的吸收率高，是钙的良好食物来源n 水产品中钙含量也非常丰富，如虾皮（990）、海带（350）等n 骨粉、牡蛎粉钙含量及吸收率较高，是一种优良的补钙食源n 豆类（大豆190）及豆制品、绿色蔬菜也是钙的较好来源，但吸收较差三、常量元素磷（一）概述n 成人体内磷含量约为650g，约占体重的1%n 85% 90%左右的磷以羟基磷灰石的形式存在于骨骼和牙齿中n 其余的磷与

6、蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于全身各组织细胞中，以肌肉组织含量最高n 血磷、骨磷以及组织细胞中的磷处于平衡状态，由甲状旁腺激素、降钙素以及1,25 -(OH)2VD3共同调节（二）生理功能n 骨、牙齿以及软组织的重要成分n 调节能量释放（ADP+磷酸+能量=ATP）n 生命物质成分（如磷脂、磷蛋白、核酸等）n 酶的重要成分（如TPP、磷酸吡哆醛、辅酶I、II等）n 物质活化（脂肪、碳水化合物代谢过程中需磷酸化）n 参与调节酸碱平衡（三）吸收代谢n 主要在小肠吸收，吸收率为60% 70%，年龄越小，吸收率越高n 维生素D可促进磷的吸收，植酸、钙、镁、铁、铝等可抑制磷的吸收n 磷主要从肾

7、脏排出，禁食、雌激素、甲状旁腺激素、高血钙等可增加尿磷排出，维生素D可减少尿磷排出（四）膳食参考摄入量（mg/d）四、微量元素铁（一）概述n 铁是人体含量最多的必需微量元素，总量45gn 人体内的铁可分为功能性铁和贮存铁两大类 血红蛋白 60% 75% 功能性铁 肌红蛋白 3% 含铁酶类 1% 铁蛋白（ferritin） 贮 存 铁 含铁血黄素（hemosiderin）（二）生理功能n 铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸酶的构成成分，参与体内O2与CO2的转运、交换和组织呼吸过程： Hb+O2 HbO2 (血红蛋白) (氧合血红蛋白)n 参与体内维生素A的转化、嘌呤与胶原合成、抗体

8、产生、脂类转运以及药物在肝脏的代谢等多种生理过程n 促进红细胞的形成和成熟n 对机体免疫功能的调节作用（三）吸收代谢n 食物中的铁有两种存在形式：血红素铁和非血红素铁n 血红素铁：是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁，可直接被肠粘膜上皮细胞吸收，不受植酸等因素的影响n 非血红素铁：是与蛋白质、氨基酸及其他有机酸等结合的主要以Fe(OH)3络合物的形式存在的铁，必须与结合的有机物分离并转化为亚铁后才能被吸收，影响吸收的因素较多影响非血红素铁吸收的因素n 植物性食物中的铁多为非血红素铁，动物性食物中的铁有一半左右为血红素铁n 蛋类中存在的卵黄高磷蛋白可阻碍铁吸收n 牛奶是一种贫铁食物，且吸收率不

9、高（四）缺乏症n 多见于婴幼儿、孕妇及乳母n 表现为工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板，儿童易烦躁、抗感染能力下降n 此外还有心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中等症状n 除贫血外貌外，有皮肤干燥皱缩，毛发干枯易脱落。指甲薄平，不光滑，易碎裂，甚至呈匙状甲（见于长期严重病人） （五）参考摄入量及食物来源n 动物肝脏（猪肝23mg/100g）、动物全血、畜禽肉类（猪肉3）、鱼类、豆类、干果是铁的良好食物来源n 蛋黄中铁虽然利用率低，但含量丰富（鸡蛋2），可作为婴幼儿的辅助食品n 蔬菜中铁含量不高，且利用率低；牛奶为贫铁食物（0.1）常见食物中铁的含量（mg/100g）五、微量元素碘（一）概述n

10、人体内约含有20 50mg的碘n 体内的碘有50%分布于肌肉组织中，20%分布于甲状腺中，10%在皮肤中，其余的分布于骨骼、其他内分泌腺和中枢神经系统n 甲状腺中的碘以甲状腺素（T4）、三碘甲腺原氨酸（T3）、一碘酪氨酸（MIT）、二碘酪氨酸（DIT）以及其他碘化物的形式存在（二）生理功能 碘在体内主要参与甲状腺素的合成，细胞中有100种以上的酶系统受甲状腺素的影响，其生理功能主要有：（1）能量代谢：促进物质的分解，增加耗氧量，产生能量，维持基本生命活动，保持体温；（2）促进体格发育：促进发育期儿童的身高、体重、骨骼、肌肉的增长和性发育；（3）脑发育：在脑发育的临界期内（从妊娠开始到生后2岁）

11、，神经系统的发育（神经元的增殖、迁移、分化和髓鞘化）都需要甲状腺素的参与。（不可逆）（三）吸收代谢n 膳食和水中的无机碘可以直接被吸收；有机碘则需降解为无机碘再被吸收n 膳食蛋白质不足，钙、镁摄入过高以及磺胺类药物可以影响碘的吸收n 碘被吸收后，迅速通过血液运至全身各组织器官，在甲状腺的部分被用于合成甲状腺素贮存n 代谢后的碘90%通过尿液排出体外，另外10%随粪便排出，乳母可以通过乳汁排出一部分碘（四）缺乏表现n 碘缺乏造成甲状腺分泌不足，引起垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌增加，刺激甲状腺增生肥大， 造成甲状腺肿“大 脖子病”n 孕妇严重缺碘，可造成新生儿 生长损伤， 神经系统 发育障 碍，

12、认知能力低下 ， 称为 “呆小症”n 还可造成胚胎期及围产期死亡 率升高（五）碘过量n 高碘性甲状腺肿n 安全摄入量：150-800g/d（六）参考摄入量和食物来源n 中国营养学会2000年制订的DRIs中建议成人碘参考摄入量（RNIs）为150mg/dn 海产品（干海带24mg/100g）是碘的良好食物来源；动物性食物中的碘含量比植物性食物高n 加碘食盐也是人体获得碘的一个途径（20-50mg/kg ,120-300 mg/6g）中国居民膳食碘参考摄入量（RNIs，mg/d）六、微量元素锌n 概述n 生理功能n 吸收代谢n 缺乏表现n 参考摄入量及食物来源（一）概述n 人体内含锌2 2.5g

13、，主要分布于肌肉（60%）、骨骼（30%）中，其余的分布于皮肤、视网膜、脉络膜、肝脏以及血液等组织器官中n 血液中的锌有75 %88%的存在于红细胞中，血浆中有12% 22%左右，白细胞中有3%n 锌在体内多以结合状态存在，游离锌含量很低（二）生理功能 锌在体内的主要生理功能有：（1）是多种酶的组成成分或激活剂：6大类200多种酶（2）促进生长发育与组织再生：是DNA聚合酶的成分，促进蛋白合成与代谢。缺锌“朱儒症”；（3）促进食欲：参与涎蛋白构成；（4）参与机体免疫功能：缺锌T细胞功能受损，细胞免疫力下降；（5）促进性器官和第二性征的发育：缺锌性幼稚，第二性征发育不全；（三）吸收代谢n 锌主要

14、在小肠吸收n 吸收后的锌与血浆白蛋白或运铁蛋白结合在体内转运n 膳食中的含磷化合物、纤维素以及钙、铁等元素可以影响锌的吸收率n 锌在体内代谢后，主要通过胰腺分泌排出，尿和汗液中也有少量排出（四）缺乏表现n 生长期儿童缺锌主要表现为：生长迟缓、食欲不振、异食癖、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染等n 锌缺乏还可以导致性成熟延迟、第二性征发育障碍、性功能减退、精子产生过少等症状n 肠源性肢端皮炎与锌缺乏有关n 锌缺乏可引起免疫功能下降，可发生复发性口腔溃疡、面部痤疮等（五）参考摄入量和食物来源n 中国营养学会2000年制订的DRIs中建议成人锌参考摄入量（RNIs）男性为15mg/d，女性

15、为11.5 mg/dn 儿童青少年以及孕妇、乳母的参考摄入量应相应增加n 贝壳类海产品（海蛎肉48mg/100g）、红色肉类（牛肉3.7mg/100g）、动物内脏都是锌的良好来源；干果类、奶酪、虾、花生等也富含锌；蔬菜和水果中含量很低中国居民膳食碘参考摄入量（RNIs，mg/d）七、微量元素硒（一）概述n 人体硒总量约1421 mg；n 存在于多种功能蛋白、酶、肌肉细胞中，约1/3存在肌肉尤其是心肌中；n 无机硒与有机硒都易于吸收，吸收率为60%80%；n 硒被吸收后，通过与血浆蛋白的结合，转运至各器官和组织中；代谢后大部分经肾脏由尿排出。（二）硒的生理功能（1）抗氧化作用：谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分；保护心血管、维护心肌健康；（2）解毒功能：拮抗镉、铅、汞等作用；（3）免疫作用：几乎存在所有免疫细胞中；（4）参与甲状腺素代谢：T4转为有活性的T3；（4）促进生长、保护视觉器官；（5）抗肿瘤作用：通过代谢产物甲基硒化物抑制癌细胞生长。（三）硒的缺乏与过量n 硒缺乏与克山病有关，主