4-营养与食品安全选修课-元素3

1矿物质（元素）一、概述2人体血液中和地壳中元素含量的相关性3无机盐的特点与自然界组成基本一致：人体组织中几乎含有自然界存在的各种元素，而且与地球表层元素组成基本一致。无机盐在体内，随年龄增长而增加，但元素间比例变动不大。4各种无机盐在人体新陈代谢过程中，每日都有一定量随各种途径如粪、尿、汗、头发、指甲、皮肤及粘膜的脱落排出体外，因此必须通过膳食补充。由于某些无机元素在体内，其生理作用剂量带与毒害剂量带距离较小，因此过量摄入常不仅无益有害，特别要注意用量不宜过大。5根据无机盐在食物中的分布及其吸收、人体需要特点，在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。在特殊地理环境条件下，可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题6有机质（C、H、O、N）矿物质常量元素微量元素：必需微量元素60多种元素必需元素20多种分类7常量元素(macroelements):在人体中的含量大于体重的0.01%的元素。钙、磷、钠、钾、镁、氯、镁与硫等7种。我国人群中体内容易缺乏的是钙。微量元素(microelements)：在人体中的含量小于体重的0.01%的元素。8必需微量元素1990年FAO/IAEA/WHO的专家委员会根据1973以来的研究结果和认识，提出了人体必需微量元素的概念：1.人体内的生理活性物质、有机结构中的必需成分；2.必须通过食物摄入，当从饮食中摄入的量减少到某一低限值时，将导致一种或某些重要生理功能的损伤。InternationalAtomicEnergyAgency,国际原子能组织9微量元素重新分为三类第一类为人体必需的微量元素。八种碘（I）、锌（Zn）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）、铁（Fe）10第二类为人体可能必需的微量元素。五种。锰（Mn）、硅（Si）、镍（Ni）硼（B）、钒（V）第三类具有潜在毒性，但在低剂量时，对人体可能具有必需功能的微量元素。八种。氟（F）、铅（Pb）、镉（Cd）汞（Hg）、砷（As）、铝（Al）锂（Li）、锡（Sn）11无机盐的生理功能(1)酶和维生素必需的活性因子许多金属酶均含有微量元素，如碳酸酐酶含有锌，呼吸酶含铁和铜，精氨酸酶含有锰，谷胱甘肽过氧化酶含有硒等。(2)构成某些激素或参与激素的作用如甲状腺素含碘，胰岛素含锌，铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分，铜参与肾上腺类固醇的生成等。12无机盐的生理功能(3)参与核酸代谢核酸是遗传信息的携带者，含有多种适量的微量元素，并需要铬、锰、钴、铜、锌等维持核酸的正常功能。(4)协助常量元素和宏量营养素发挥作用常量元素要借助微量元素起化学反应。如含铁血红蛋白可携带并输送氧到各个组织，不同微量元素参与蛋白质、脂肪、碳水化合物的代谢。13钙骨、牙（99.3%）1000-1200克细胞外液（0.1%）细胞内（0.6-0.9%）血钙（0.03%）混溶钙池人体内分布：14血钙的形式离子钙—血钙中直接发挥生理功能的钙一部分是与有机酸或无机酸结合的复合钙，另一部分则是游离状态的钙离子结合钙—指与血浆蛋白(主要是白蛋白)结合的钙，它们不易透过毛细血管壁，也不具有生理活性。非扩散性钙与钙离子钙之间可互相转换离子钙可扩散钙钙离子47.5％复合钙6.5％结合钙不可扩散钙（蛋白结合钙）46.0％15生理功能1.构成骨骼和牙齿：成分、骨钙的更新羟磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2基质骨细胞骨组织有机质：胶原矿物质：钙（39.9%）磷酸钙16(成骨细胞)Osteoblasts(破骨细胞)OsteoclastsBoneCa(混溶钙池）miscibleCapool)更新速率婴儿期：100%幼儿期：50%儿童期：10%:1-2year成年人：5%40y以后：0.7%17生理功能2.维持多种生理学功能：离子钙维持神经与肌肉正常活动。影响毛细血管的通透性，维持生物膜的功能促进体现人某些酶的活性。参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性18钙缺乏原因：摄入不足、吸收减少、消耗增加。婴儿钙缺乏：幼儿、学龄儿童、青少年：成人：激素分泌异常：雌激素、钙调节激素摄入不足19钙的缺乏症：表现——骨骼的病变(1)儿童缺钙常伴随蛋白质和维生素D缺乏，可引起生长迟缓，新骨结构异常，骨钙化不良，骨骼变形，发生佝偻病。我国南方地区发病率在20％左右，北方有些地区更高达50％，该病多见于2岁以下婴幼儿，特别是早产儿和孪生儿。婴儿缺钙：手足抽搐症202122(2)成年人膳食缺钙骨骼逐渐脱钙，可发生骨质软化，特别是随年龄增加而钙质丢失现象普遍存在，女性40岁以后，男性60岁以后都会发生。(3)骨质疏松症妇女绝经以后由于雌激素分泌减少，骨质丢失速度加快，骨密度降低到一定程度时就不能保持骨骼结构的完整，甚至压缩变形，以及在很小外力下即可发生骨折。23骨质疏松发病的决定因素骨量峰值低快速骨丢失骨量↓骨力学强度↓骨结构退行性改变疲劳性操作骨小梁断裂骨细胞死亡骨细胞修复骨折危险性速率增加能力下降2425钙的缺乏症RDA800mg。现状：成年人每日平均钙摄入量约为400mg农村居民钙摄入量仅为350mg妇女更低一些。总体看占RDA的50%。钙缺乏在我国居民中是个普遍而常见的有损于健康的问题。根据国人生活习惯，每天吃500克大米含钙量为35～280毫克，面粉含量较多为100～345毫克。靠主食只能摄取人体需钙量的10％～20％，因而必须要从副食中去弥补。26影响吸收的因素010203040506070婴儿期儿童期年轻人成年人1需要量：需要量越大，吸收率越高钙的吸收率%272.机体状况（生理因素）：婴幼儿、孕妇、乳母由于需要增高，钙吸收率远大于成年男性。随年龄增长，钙吸收率也逐渐下降，60岁以上男女的钙吸收均明显降低，70～79岁老人与20～59岁的人比较，钙的吸收率减少数1/2左右283．膳食因素（1）摄入量（2）不利因素：食物中的草酸盐、植酸盐：可与钙结合成难于吸收的盐类。粮食中植酸较多，某些蔬菜（如菠菜、苋菜、竹笋等）含草酸较多，钙的吸收率较低；29膳食纤维：干扰钙的吸收，可能是其中的醛糖酸残基与钙结合所致；脂肪消化不良：可使未被吸收的脂肪酸与钙形成钙皂，而影响钙的吸收（脂肪酸+钙）30（3）有利因素：维生素D：特别是在肝、肾被羟化形成的1,25(OH)2D3；乳糖：与钙鳌合；↓肠道PH；形成低分子量可溶性络合物，当其被肠道菌分解发酵产酸，使肠腔pH降低，均有利于钙吸收；膳食蛋白质充足：氨基酸与钙形成可溶性络合物。过多则增加尿钙排泄；4.药物：制酸剂等31制约中国人膳食中钙的含量两个主要因素1、在传统膳食基础上，我国人民食物结构中含钙量丰富的食物并不多。因此，每日摄食的总钙量偏低，不可能满足维护健康的需要。2、妨碍钙吸收的植酸盐、草酸盐、磷酸盐及植物纤维等却很高，妨碍钙的吸收。我国居民以谷类为主要能量来源，食物中磷含量比钙高出很多，很难达到有利于机体吸收和利用的2：1甚至1：1的钙磷比例。32强化钙的食品、钙补充剂越来越多，钙过量的危害也越来越受到重视和强调。1．增加肾结石的危险性资料表明，随着营养改善，钙摄入增多，尿钙增加，高尿钙肾结石的一个重要危险因素。草酸、蛋白质和植物纤维摄入量高，是易与钙结合形成结石的相关因子。钙过量对健康的危害33钙过量对健康的危害2．钙和其他矿物质的相互干扰作用钙和其他一些矿物质之间存在着不良的相互作用，高钙膳食可能影响其他一些元素的生物利用率。(1)明显抑制铁吸收(2)高钙膳食可降低锌的生物利用率(3)高钙膳食对镁代谢有潜在副作用(4)高钙对磷的影响34来源：骨钙释放、肠道的吸收、肾小管的再吸收去路：成骨的钙、肾排出、肠道排出钙35钙营养状况评价了解机体对钙是否满足需要的程度情况(一)评价钙营养状况的生化指标不是反映机体营养状况的合适指标。(1)血清钙2.25～2.75mmol(90～110mg)／L「其中游离钙1.125～1.375mmol(45～55mg)／L」。（2）头发钙成人头发含有900-3200μg/g属正常范围，低于900μg/g缺钙；儿童正常含钙量应在500-2000μg/g之间，低于250微克为严重缺钙，350微克中度缺钙，450微克一般性缺钙。36(二)骨矿物质的测量骨质的测量直接反映钙的营养状况，包括骨矿物质含量(BMC)某一部位矿物质的含量骨矿物质密度(BMD)(骨矿物质含量除以检查部位的骨面积)。两种测量均能定量地反映骨的健康状况，在正处于生长发育期的儿童，骨矿物质含量的变化是钙储留的有用指标。而骨矿物质密度则不如骨矿物质含量适用。在成人因骨骼已具有稳定的大小，则骨矿物质含量和骨矿物质密度同样适用。37(三)钙平衡测量钙平衡方法是目前实际可用的评价人体钙的营养状况，并据以制定人体钙需要量的方法。摄入量=排出量(粪钙+尿钙+汗液钙):平衡；摄入量排出量:负平衡；摄入量排出量:正平衡。满足机体正平衡所需要后多余的钙，即为身体储留的钙。38(四)流行病学方法测量目的是试图通过流行病学方法，来调查骨质疏松与骨折发生率，以鉴定钙摄入量的适宜度。39供给量不同的生理条件下对钙的需要量是不同的，如婴幼儿、儿童及青春期、孕妇、乳母等对钙的需要量增加。钙的食物来源应考虑两个方面，钙含量及吸收利用率钙的供给量及膳食来源40钙的供给量及膳食来源成人适宜摄入量(adequateintake,AI)为800mg/d，可耐受最高摄入量(tolerableupperintakelevel,UL)为2000mg/d。WHO：每天应补充400mg-500mg，FNB：(FoodandNutritionBoard)认为800mg更合适，绝经期前1000mg，绝经后1500mg。41中国居民膳食钙参考摄入量(DRIs)(mg／d)年龄／岁AlUL年龄／岁AlUL0～0.5～1～4～7～11～3004006008008001000一一200020002000200014～18～50～孕中期孕晚期乳母1000800100010001200120020002000200020002000200042含钙食物：奶与奶制品含钙丰富，乳糖、蛋白质，吸收率也高，是理想（最佳）的钙来源。500ml鲜牛奶可补充600mg钙。肉类与禽蛋较好来源水产品中小虾皮含钙特别多。牡蛎是钙的丰富来源。罐装沙丁鱼和其他罐装带骨鱼也含有大量的钙。其次是海带、紫菜、裙带菜43豆和豆制品大豆制品中含有的植物性雌激素异黄酮对骨质疏松的防治有很好的作用。豆腐干(100g可补充200mg钙)蔬菜、油料种子含钙也不少。蔬菜类：芹菜、油菜、胡萝卜、萝卜缨、芝麻、香菜、雪里蕻、黑木耳、蘑菇等。水果与干果类柠檬、枇杷、苹果、黑枣、杏脯、桔饼、桃脯、杏仁、山楂、葡萄干、胡桃、西瓜子、南瓜子、桑椹干、花生、莲子、芡实等。44骨头汤或骨头提取物同样富含钙质，经常食用这种汤，不喝牛奶也能得到充足的钙。要获得含钙量高的提取物，首先将鸡、火鸡、猪或鱼的碎骨放入醋中，然后用火慢炖，最后直到骨头变软，表明它们所含的钙都已经全部进入了酸液中。这时大部分醋都已蒸发掉。可用这种汤料代替水去做汤、做饭和烧菜，一汤匙汤料的含钙量可以超过100mg。45含钙丰富的食物mg/100g食物含量食物含量食物含量虾皮虾米河虾泥鳅红螺河蚌鲜海参991555325299539306285苜蓿荠菜雪里蕻苋菜乌塌菜油菜苔黑芝麻713294230187186156780酸枣棘花生仁紫菜海带(湿)黑木耳全脂牛乳粉酸奶43528426424124767611846名称含钙量名称含钙量名称含钙量人奶34海带(干)1177蚕豆93牛奶120发菜767腐竹280奶酪590银耳380花生仁67蛋黄134木耳357杏仁(生)140标准粉24紫菜343西瓜子(炒)237标准米10大豆367南瓜子(炒)235虾皮2000豆腐丝284核桃仁119猪肉(瘦)11豆腐240~277小白菜93~163牛肉(瘦)6青豆240大白菜61羊肉(瘦)13豇豆100油菜140鸡肉(瘦)11豌豆84韭菜105含钙食物的含钙量47名称含钙量名称含钙量名称含钙量