矿物质(无机盐)性质、功能和作用

1、矿 物 质(无机盐)性质、功能和作用 人体内的各种化学元素的平均含量与地壳的各种化学元素几乎是吻合的。 一、概述地壳存在素92种元素人体构成人体组织参与机体代谢维持生理功能92种元素元素碳（C）、氢（H）氧（O）、氮（N）其余元素有机元素矿物质（无机元素） 常量元素0.01%体重（每日膳食需要在100mg以上者） Ca、 Mg 、 K 、 Na、 P 、Cl、S共七种； 微量元素0.01%体重。 Fe、I、Zn、Se、Cu、Cr、Mo、Co等八种。按照在机体内的含量多少分类： 必需微量元素铁、铜、锌、硒、铬、碘、钴、钼可能必需微量元素锰、硅、镍、硼、钒潜在毒性氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂功能

2、未知元素锶、铷、稀土元素等（一）矿物质的特点1. 矿物质在体内不能合成，必须从外界摄取。2. 除了通过食物外，矿物质是唯一可以通过天然水途径获取的营养素。3.矿物质在体内分布极不均匀。钙、磷铁碘钴4.矿物质之间存在协同或拮抗作用。FeZnCuFeCuZnZnFeCu5.生理剂量与中毒剂量范围较窄钙镁铁（女）氟锰AI（mg）800350201.53.5UL（mg）2000700503.010比值2.52.02.52.03.0我国成年人部分矿物质元素的AI与UL值AI：适宜摄入量 UL:可耐受最高摄入量（二）人体矿物质缺乏与过量的原因1.地球环境因素 地壳中矿物质元素的分布不平衡，致使某些地区表层

3、土壤中某种矿物质元素含量过低或过高，导致人群因长期摄入在这种环境中生长的食物或饮用水而引起亚临床症状甚至疾病。2.食物成分及加工因素 食物中含有天然存在的矿物质拮抗物。3. 人体自身因素 由于摄入不足，消耗或需求增加导致矿物质缺乏。CaMgFeZnSeCrI其他二、钙99%1%统称为混溶钙池CaCa蛋白结合钙 46.0%白蛋白结合钙球蛋白结合钙复合钙6.5%柠檬酸钙 硫酸钙离子化钙47.5%浓度：0.941.33mmol/L发挥重要生理功能（一）钙的生理功能1.构成骨骼和牙齿的成分 2.维持神经和肌肉的正常活动3.促进细胞信息4.参与血液凝固5.调节机体酶的活性6.维持细胞膜的稳定性7.其他功

4、能（二）钙的吸收与代谢1吸收主动转运(active transport)为主被动扩散(passive diffusion)浓度高时20%30%的摄入钙被吸收影响钙吸收的因素（1）机体因素 钙的吸收率受年龄的影响，随年龄增长吸收率降低；在特殊生理期钙的主动和被动吸收均增加。（2）膳食因素植物酸形成钙盐沉淀钙磷比例不适宜抑制钙吸收膳食纤维中的糖醛酸残基形成钙皂碱性药物一些抗生素有促进钙吸收的作用。（3）其他因素 （三）钙的缺乏与过量儿童佝偻病老年骨质疏松钙缺乏的临床表现：婴儿的佝偻病; 成人骨质软化症老年骨质疏松症儿童佝偻病脊柱侧弯儿童佝偻病骨质软化症左图示正常右图示骨质疏松Left normal

5、 bone, right osteoporotic bone过量钙摄入可增加肾结石的危险性高钙Fe、Mg、P吸收抑制Zn的生物利用度降低（四）钙的营养学评价 一般通过流行病学调查，结合生化指标、临床体征、骨密度和骨强度等了解机体钙的水平及其满足程度，来判定钙的营养状况。1.流行病学调查 目前仍然比较广泛用于分析钙对疾病的影响和作用研究。2.生化指标生化指标正常值范围判定血清总钙浓度2.252.75mmol/L(90110mg/L)低于下限为不足血清离子钙浓度1.101.37mmol/L(4555mg/L)低于下限为不足血清CaP30低于此限为不足血清碱性磷酸酶成人1.54.0，儿童515菩氏单

6、位超过为不足24h尿羟脯氨酸/肌酐比值0.0060.016超过为不足4.骨质的测量 测量骨质可直接反映机体的钙营养状况。（1）骨矿物质含量（2）骨矿物质密度3.钙平衡测定 钙的摄入量=钙的排出量（粪钙尿钙汗液钙）（五）钙的参考摄入量及食物来源不同人群钙的推荐摄入量（RNI） （mg/d）年龄（岁）钙年龄（岁）钙0200(AI)188000.5250(AI)5010001600孕妇4800早期80071000中期1000111200晚期1200141000乳母1200虾皮（991）黑芝麻（780）雪里蕻（230） 沙丁鱼 (550) 豆腐 (510) 无花果(250) 果味酸奶(150) 全脂牛

7、奶(115) 虾（325）青豆(33) 含钙丰富的食物 （mg/100g） 可吸收钙的食物来源比较食物（100g）钙含量（mg）钙吸收率（%）食物（100g）钙含量（mg）钙吸收率（%）奶11032.1豆（红豆）23.524.4奶酪72132.1甘薯26.822.2酸奶16032.1甘蓝7049.3豆（斑豆）51.826.7小白菜9053.8豆（白豆）10321.8菠菜1355.1三、铁Fe65%70%功能性铁25%30%贮存铁（一）铁的生理功能1.参与体内氧的运送和组织呼吸过程 2.维持正常的造血功能3.参与其他重要功能 铁参与维持正常的免疫功能 催化-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合

8、成 铁参与脂类在血液中转运以及药物在肝脏解毒 与抗脂质过氧化有关影响铁吸收的因素（1）膳食铁的存在形式（2）机体因素 机体铁营养状况、生理与病理改变（3）其他膳食成分的作用（4）其他 肠道微生物的某些分解产物可抑制铁的吸收2.铁的贮存和排泄 正常成人每日血红蛋白分解代谢需要2025mg铁 人体能保留代谢铁的90%以上（三）铁的缺乏与过量体内缺铁可分三个阶段 第一阶段为铁减少期（iron deficiency store，ID） 储存铁 血清铁蛋白浓度（ferritin） 无临床症状 第二阶段为红细胞生成缺铁期（iron deficiency erythropoiesis，DE） 血清铁浓度 运

9、铁蛋白饱和度 铁结合力 游离原卟啉浓度 血红蛋白浓度 第三阶段为缺铁性贫血期（iron deficiency anemia，IDA） 血红蛋白和红细胞比积（hematocrite） 缺铁性贫血的临床症状，如头晕、气短、心悸、乏力、注意力不集中、脸色苍白等症状。（四）铁的营养学评价1. 常见实验室指标（1）血清铁蛋白（serum ferritin, SF） 12g/L为缺铁 20g/L提示贮备铁衰竭 300g/L提示铁负荷过度（2）血清运铁蛋白受体（serum transferrin receptor, sTfR） 正常值：2.3 mg/L （3）红细胞游离原卟啉（free erythropoi

10、esis, FEP） FEP0.9mol/L(全血)或锌原卟啉0.96mol/L(全血)或即诊断为贫血。 （4）血红蛋白 正常值范围：男性：120160g/L，女性：110150g/L（5）血清铁2. 临床表现肝脾肿大贫血貌反甲46缺铁性贫血所致反甲（五）铁的参考摄入量及食物来源我国居民不同人群铁的膳食参考摄入量 （mg/d）年龄(岁)性别AIUL铁需要量(mg)膳食铁生物利用率(%)年龄(岁)性别RNIUL铁需要量(mg)膳食铁生物利用率(%)00.31018男15501.2180.510300.88女20501.698112301.085015501.218412301.08孕妇71230

11、1.08早期206071511男16501.11.38中期2560715女18501.41.58晚期356072014男20501.68乳母255028女25502.08常用食物中的铁含量（mg/100g食部）食物含量（mg/100g）吸收率（%）猪肝2522猪血155猪瘦肉2.422带鱼1.211稻米2.31小麦粉3.55玉米1.13菠菜2.5油菜7.0牛奶0.3含铁较高的食物 （mg/100g）食物含量食物含量食物含量海带150.0燕麦片3.8藕粉41.8鸡血25.0黄豆11.0黑芝麻22.7豆腐1.4虾米6.7鸡蛋黄7.0鸭肝23.1紫菜33.2木耳185.0猪肝22.6红蘑235.1冬

12、菜11.4蚌肉50.0芝麻酱58.0鸡腿6.6四、锌60%30%Zn（一）锌的生理功能1.金属酶的组成成分或酶的激活剂（生命的电火花）2.促进生长发育，3.促进机体免疫功能4.维持细胞膜结构 此外，锌与唾液蛋白结合成味觉素可增进食欲，缺锌可影响味觉和食欲，甚至发生异食癖；锌对皮肤和视力具有保护作用，缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化。影响锌吸收因素1.高蛋白、维生素D3、葡萄糖可促进锌的吸收；2.膳食纤维、植酸可减少锌的吸收；3.铜、钙、亚铁离子可抑制锌的吸收；4.动物性食物中锌的生物利用率较高；5.某些药物如碘喹啉、苯妥英钠均能促进锌的吸收。（二）锌缺乏危害较早发现锌缺乏现象的地区之一是尼罗河三角

13、洲报告了一种存在于青春期男孩的疾病现象, 以生长停滞和性成熟延缓为特征,用锌进行治疗后两方面都得到了改善.在伊朗、土耳其也得到了相同的效果. 我国各类人群也存在一定程度的锌缺乏.北京地区学齿前儿童低锌率为59.8%. 其中22.3%缺锌.在人群和实验动物中缺锌可引起以下几方面的症状与现象： 锌缺乏可引起胸腺嘧啶激酶活性下降,使DNA 合成和细胞分裂活动减退,导致动物体重不能正常增加.同时导致味觉减退,食欲下降,摄食减少. 有人观察到缺锌动物比正常动物摄入少30%的食物.1）生长停滞2）性激素的产生减少影响精子的形成。缺锌可导致男,女第二性征发育迟缓, 原因在于性激素的产生减少，孕妇缺锌可出现胎

14、儿畸形。3）伤口愈合不良实验证明,缺乏锌的动物伤口愈合减慢而补充锌以后恢复加快.可能是加速了细胞的分裂与复制,促进了组织的生长.在人类也观察到了锌缺乏引起的慢性皮肤溃疡,用锌治疗后得到了迅速复原.4）影响骨骼的发育缺锌可引起骨骼发育不良,常出现长骨变短、脊柱弯曲,成骨活性下降. 缺锌还可引起其他生理,生化改变,但在临床上最为引人注意的是皮炎,伤口愈合速度减慢,免疫力下降,生长停滞,性功能低下,食欲不振,味觉异常等.（三）锌的缺乏与过量的原因引起锌缺乏的因素有： 1.长期膳食锌摄入不足有关； 2.特殊生理需要量增加也可导致锌缺乏； 3.机体吸收利用减少； 4.锌的排出增加。引起锌过量的因素有：

15、1.盲目过量补锌； 2.食用因镀锌罐头污染锌的食物和饮料。 成人摄入2g以上锌可发生锌中毒，引起急性腹痛、腹泻、恶心呕吐等临床症状。（四）锌的营养学评价1.临床症状 生长缓慢、皮肤伤口愈合不良、味觉障碍、胃肠道疾患增加、免疫功能减退等。2.生化指标 3.功能指标 血浆碱性磷酸酶是评价锌营养状况最常用指标。4.膳食调查（五）锌的参考摄入量及食物来源年龄(岁)性别锌年龄(岁)性别锌0 1.5 18男150.58.0女11.519.0 5011.5412.0孕妇713.5早期11.511男18.0中期16.5女15.0晚期16.514男19.0乳母21.5女15.5不同人群锌的推荐摄入量（RNI）（

16、mg/d） 常用食物中的锌含量（mg/100g食部）名称含量名称含量海虾1.44牛奶0.42牡蛎9.39鸡蛋1.00带鱼0.70小麦粉1.64鸡肉1.09稻米1.70猪肉2.06玉米面1.70猪肝5.78黄豆3.34牛肉4.73大白菜0.38口角溃烂、口角炎、萎缩性舌炎、舌面光滑发红.反复发作的口腔溃疡,伤口不易愈合.在眼,口,肛门,肢端,肘膝,前臂等处有对称性糜烂、水疱等皮炎的症状,还有皮肤干燥、过度角化.锌缺乏患者还会出现指甲变脆、匙状甲，头发枯黄食欲不振,异食癖.性发育迟缓.一般的缺锌者会同时伴有铁缺乏的存在.胎儿,婴幼儿,儿童青少年缺锌最主要的表现是:骨骼,内脏器官,生殖器官和脑的发育

17、出现迟缓.孕妇缺锌可导致胚胎畸形.脑功能和神经功能受影响锌缺乏的表现68缺锌所致肠原性肢体皮炎缺锌所致皮肤粗糙异食症Se浓度较高浓度次之五、硒（一）硒的生理功能1.构成含硒蛋白和含硒酶，硒营养状况与酶活性有很大关系。2.抗氧化功能 硒是许多抗氧化酶的组成成分，消除脂质过氧化物，阻断活性氧和自由基的致病作用，起到延缓衰老乃至预防慢性病的发生。它的最主要的生物学功能是构成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的重要成分，保护细胞和细胞膜免遭氧化损失的作用。催化还原型谷胱甘肽(GSH)变成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，使有毒的过氧化物变为无毒的羟基化物。（一）硒的生理功能3.对甲状腺激素的调节作用。硒构成

18、脱碘酶（使无活性的T4转化成有活性的T3），对全身代谢及相关疾病产生影响。4 .增强免疫功能。5.保护心血管和心肌的健康。6.有毒重金属的解毒作用。7.其他：促进生长、抗肿瘤、改善视觉功能。（三）硒的缺乏与过量缺乏： 克山病：我国科学家首先证实，认为人群中缺硒现象与其生存于地理环境土壤中硒元素含量偏低及膳食中硒摄入量不足有关。 大骨节病：主要是发生在青少年期，影响机体抗氧化系统的功能和免疫功能。过量：硒中毒 克山病(Keshandisease，KD)是一种原因不明的心肌病，亦称地方性心肌病。急性和慢心功能不全。肉眼观心脏呈肌原性扩张，心室向两侧普遍扩张，严重者呈球形，心室壁常不增厚。切面见心肌

19、实质有互相交织的变性、坏死及纤维化病灶。心内膜有斑片状增厚，20%的病人有附壁血栓及肺、脑、肾、脾、肠系膜和末梢血管栓塞。克山病病变区 克山病无一例外地分布在低硒地区 克山病病人处于内外环境低硒状态（水、土、粮硒水平低，谷胱甘肽过氧化物酶活力低）人体硒缺乏危险性参考值(g/g)克山病区交叉地区全血硒202050发 硒120120200主粮硒101020（四）硒的营养学评价 1.生化检测 通过测定全血、血浆、红细胞、发、尿、指（趾）甲等组织的硒含量，评价硒的营养状况 活性测定 3.其他 Sel-P 、红细胞GPH-Px1 、Sel-W （五）硒的参考摄入量及食物来源 预防克山病的“硒最低日需要量

20、”：男性为19g/d，女性为14g/d。 中国营养学会建议成人每日硒的RNI:18岁以上者RNI:50g，硒的UL:400g/d。 孕妇65g，乳母78g。 1960年代恩施发现人畜原因不明脱发掉甲病硒缺乏的判断与评价营养评价判断要点（必须包括一个或更多）个人史* 生活在低硒地区 * 膳食加工方法不当人体测量* 肌萎缩体检结果* 关节增大变粗；心脏扩大,心率失常病变食物/营养史* 摄入不足生化数据临床检验* 发硒,血硒血、尿、发中含量0.134mg/L,0.0242mg/L,0.441g/g; 含硒较高的食物 （g/100g） 食物含量食物含量食物含量鱼子酱203.09青鱼37.69瘦牛肉10

21、.55海参150.00泥鳅35.30干蘑菇39.18牡蛎86.64黄鳝34.56小麦胚粉65.20蛤蜊77.10鳕鱼24.8花豆（紫）74.06鲜海菜57.77猪肾111.77白果14.50鲜赤贝57.35猪肝（卤煮）28.70豌豆41.80蛏子55.14羊肉32.20扁豆32.00章鱼41.68猪肉11.97甘肃软梨8.43六、铬Cr（一）铬的生理功能1.加强胰岛素作用 铬是葡萄糖耐量因子的组成部分，对调节体内糖代谢、维持体内正常的葡萄糖耐量起重要作用 2.促进葡萄糖的利用及使葡萄糖转化为脂肪 3.促进蛋白质代谢和生长发育 成人：AI为50g/d UL为500g/d 食物来源： 动物性食物以

22、肉类和海产品 （牡蛎、海参、鱿鱼等） 植物性食物如谷物、豆类、坚果类（二）铬的参考摄入量及食物来源七、碘I70%80%20%30%（一）碘的生理功能1.参与能量代谢；（糖和脂肪代谢、蛋白质合成）2.促进代谢和身体生长发育3.促进神经系统发育；4.垂体激素作用。（三）碘缺乏与过量碘缺乏的典型症状为甲状腺肿大。孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育及引起胚胎期和围生期死亡率上升；婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓、智力低下，严重者发生呆小症（克汀病）。碘强化措施是防治碘缺乏的重要。长期高碘摄入可导致高碘性甲状腺肿、碘性甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退。（四）碘的营养学评价1.垂体-甲状腺轴系激素 T3及T

23、4或FT4下降，TSH升高提示碘缺乏，TSH可作为筛查评估婴幼儿碘营养状况的敏感指标。2. 尿碘 肾脏是碘的主要排出途径，摄入碘越多，尿碘量越高。儿童尿碘100g/L，孕妇、乳母尿碘150g/L提示该人群碘营养不良。3. 儿童甲状腺肿大率 甲状腺肿大率5提示该人群碘营养不良。4. 其他 身高、体重、性发育、骨龄、智商及其他神经系统功能检测等。（五）碘的参考摄入量及食物来源不同人群碘的推荐摄入量（RNI）（g/d） 年龄(岁)碘年龄(岁)碘050 181200.550 50120150孕妇490早期230790中期23011110晚期23014120乳母240I碘症的判断与评价营养评价判断要点（

24、必须包括一个或更多）个人史* 生活在缺碘区 * 膳食加工方法不当* 有不良饮食习惯，如长期柑桔业和白菜同食人体测量* 婴幼儿身高发育速度下降体检结果* 甲状腺肿大；食物/营养史* 不食用碘盐* 长期不食用海产品生化数据临床检验* 尿碘水平： 轻度5099g/l；中度2049g/l；重度：20g/l。 碘缺乏正常、亚克汀、地方病克汀儿童单纯性甲状腺肿大F1-碘缺八、氟F大量96%少量4%1. 生理功能（1）维持骨骼和牙齿结构稳定性；形成氟磷灰石，适量的氟有利于钙和磷的利用和沉积，可以加速骨骼生长，促进生长，并维护骨骼的健康。（2）防治龋齿。牙釉质中不能形成氟磷灰石而得不到保护，牙釉质意被微生物、

25、有机酸和酶侵蚀而发生龋齿。3. 缺乏与过量缺乏过量有害氟斑牙4营养学评价 （1）膳食摄入量一般约在13mg/d，高于氟过量，低于诱发龋齿。（2）血氟正常成年人全血氟约为g/g早晨空腹最低（g/g）晚饭后最高（g/g）（3）尿氟氟主要从尿中排出。一般情况下，约为1mg/L。我国尿氟水平正常值儿童群体尿氟水平成人群体尿氟。5. 参考摄入量与食物来源不同人群氟的推荐摄入量（RNI）（mg/d） 年龄(岁)氟年龄(岁)氟00.1111.20.50.4141.410.6 181.540.8 501.571.0茶叶、海鱼、海带、紫菜等食物中氟含量较高。饮水是氟的主要来源，饮水中氟含量取决于地理环境中氟元素水平。氟骨症的判断与评价营养评价判断要点（必须包括一个