微量营养素-矿物质

第四章微量营养素第一节矿物质学习目标1.掌握易缺乏矿物质的种类及主要生理功能、典型缺乏和过量症；2.熟悉矿物质食物来源及其影响吸收因素；3.了解微量营养素在人体内存在形式、吸收、代谢。（一）矿物质的种类基于在体内的含量和人体需要量的不同，矿物质可分成常量元素（macrominerals）和微量元素（traceelements）两大类。一、概述常量元素：钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁7种元素，体内含量一般大于人体质量的0.01％，每日需要量在100mg以上；微量元素：铁、锌、硒、碘、铜、钼、锰、氟、钴、铬等，在体内中含量小于0.01％，每日需要在100mg以下，甚至以微克计。一、概述（二）矿物质的生理功能1.构成人体组织的重要成分。2.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、维护正常的渗透压3.维持机体酸碱平衡。（磷、氯、硫为酸性元素，钠、钾、钙、镁为碱性元素）4.维持神经肌肉兴奋性。5.构成酶的成分或激活酶的活性，参加物质代谢。一、概述（三）矿物质缺乏因素1.地球环境各元素分布不平衡2.食物中含有抑制矿物质吸收的因素3.食品加工对矿物质的影响4.食品摄入量不足或品种单调一、概述（一）钙（calcium，Ca）钙是构成人机体骨骼和牙齿的主要成分，主要以羟磷灰石存在。（占钙总量99%）体内总钙１％，以离子钙、蛋白质结合钙的少量复合钙存在于血液、软组织和细胞外液中，此部分称为“混溶钙池”“混溶钙池”与骨钙进行着缓慢的交换，维持着动态平衡。二、常量元素1.钙的吸收与代谢钙的吸收主要在小肠上段，主动转运吸收为主。钙的吸收很不完全，正常情况下，膳食中钙的吸收率为20％～30%。二、常量元素影响钙吸收的因素：•（1）年龄•（2）植物性食品中含草酸、植酸和磷酸•（3）高脂肪膳食或脂肪吸收不良•（4）维生素D可促进钙吸收•（5）食物中乳糖、赖氨酸等可促进钙吸收机体通过粪、尿、汗3条途径排出不需要的钙。粪钙大部分是膳食中未被吸收的钙，其次为内源性粪钙（每日150mg），它来自脱落的上皮细胞和消化液；正常膳食通过尿排泄的钙比较恒定，每日约150mg；由汗液仅丢失少量钙（每日约15mg），但高温或强体力活动出汗多时可能丢失100mg以上的钙。二、常量元素2.钙的生理功能（１）钙是构成人机体骨骼和牙齿的主要成分。（2）钙离子作为各种生物膜的结构成分，并影响膜的通透性和完整性。（3）钙与钾、钠、镁等离子保持一定比例对维持神经肌肉的应激性有重要意义。（4）钙离子还参与血液凝固过程。（5）与某些激素的分泌有关二、常量元素3.钙缺乏与过量钙缺乏：（1）佝偻病：发生于儿童，缺钙引起。（2）软骨症：成年人缺钙引起。（3）骨质疏松：见于老年人钙缺乏。（4）抽搐：血钙下降，神经兴奋性增强。二、常量元素骨质疏松二、常量元素钙过量：•钙摄入过多，易导致肾结石。•钙摄入过多，还可能影响铁、锌、镁等必需矿物质的生物利用率。二、常量元素4.摄入量钙适宜摄入量AI（mg/d）可耐受最高摄入量UL（mg/d）年龄/岁AIUL0～300－0.5～400－1～60020004～80020007～800200011～1000200014～1000200018～800200050～10002000孕妇中期晚期1000200012002000乳母12002000二、常量元素5.食物来源最佳来源：奶制品较好来源：豆类、坚果类，小鱼、小虾，绿色蔬菜。几种食物的含钙量为（mg/100g）：人奶34，牛奶120，奶酪590，虾皮2000，海带（干）1177，发菜767，大豆367，豆腐240~277，蛋黄134，猪肉（瘦）11，牛肉（瘦）6，羊肉，标准粉13，标准米10。二、常量元素（二）磷（phosphorus，P）成人体内约含磷650g，占体重1％左右，其中85％～90％的磷与钙结合存在于骨、牙中，10％的磷与蛋白质、脂肪等有机物结合参与构成软组织，其余部分广泛分布于体内多种含磷的化合物中，磷几乎参加体内的所有代谢反应。二、常量元素1.磷的吸收与代谢磷的吸收部位在小肠，以十二指肠及空肠部位吸收最快，磷的吸收分主动吸收和扩散被动吸收两种机制。•磷的吸收率与食物磷的存在形式及量的多少有关；•肠道酸度增加，有利于磷的吸收；•肠道中金属阳离子存在时，不利磷的吸收；•VD可有效促进磷的吸收。二、常量元素•膳食摄入的磷30%未经肠道吸收的从粪便排出，其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出，少量由汗液排出。二、常量元素2.磷的生理功能1）构成骨、齿的重要原料2）构成功能物质3）参与能量代谢4）维持体内酸碱平衡5）组成酶的成分二、常量元素3.磷缺乏症•一般不会由于膳食原因引起营养性磷缺乏；•严重磷缺乏和磷耗竭时，可发生低磷血症（厌食、贫血、乏力、骨痛、佝偻病、骨软化、抵抗力低下、精神错乱甚至死亡）。二、常量元素4、摄入量及食物来源我国成人膳食磷AI为700mg/d,UL为3500mg/d磷在食物中分布很广泛，蛋类、瘦肉、鱼类、干酪及动物肝、肾的磷含量都很丰富，而且易吸收；植物性食品中海带、芝麻酱、花生、坚果及粮谷类含量也比较高；谷类种子中磷主要以植酸形式存在，其与钙结合难以利用。二、常量元素（三）钾（kalium，K）与钠（Natrium，Na）钾是体细胞内部主要的阳离子。人体内钾的含量以体质量计为2g/kg。化学性质与钠相似，但生理作用与钠相反，细胞内钠钾比例是1：10，而细胞外液是28：1。钠占体重0.2%，是主要的细胞外液阳离子。其中50%在细胞外液，10%在细胞内液，40%存在于骨骼之中。二、常量元素1.吸收和代谢钾：•主要吸收部位：空肠和回肠•肾脏排出：80-90%•粪便排出：10-20%•皮肤排出：极少二、常量元素钠：钠的摄入主要是通过食物，尤其是食盐。每日摄入体内的钠几乎全部都由胃肠道吸收，经血液到肾脏。钠排出的主要途径是通过肾脏、皮肤及消化道来完成的。钠排出的量与机体摄入的量相关。二、常量元素2.生理功能1）构成细胞内外液渗透压2）体内水量的恒定（细胞内外的钠钾平衡）3）钾钠对肌肉运动、心血管功能及能量代谢都有影响。4）碳水化合物、蛋白质的正常代谢二、常量元素3.缺乏缺钾：主要表现为肌无力、心律失常、麻痹等。缺钠：低钠血症。患者倦怠、淡漠、无神、起立时易昏倒，严重时恶心、呕吐、血压急剧下降。二、常量元素4摄入量我国居民一般可从膳食摄入钾1560-3705mg/d。我国规定成年人钾的AI定为2000mg/d。正常人钠离子的最小需要量每人每日为0.5克，相当于食盐2-3克，但这样的低盐饮食我们不能长期耐受，所以正常人一般每日食用5～6克食盐最佳。二、常量元素5食物来源钠：肉、鱼、禽等含蛋白质丰富的食物比蔬菜和谷物中多；水果中很少或不含钠。调料；钾：人体中钾的主要来源是水果和蔬菜等植物性食物二、常量元素（四）镁（magnesium，Mg）人体含镁20-30g（0.05%），其中有一半以上分布在骨骼之中，剩下的大部分镁主要分布在肌肉、心脏、肝脏以及其他一些软组织中，大约只有1%存在于体液中。二、常量元素1.镁的吸收与代谢吸收：•食物镁主要在小肠吸收，吸收率一般约为30%影响镁吸收的因素：•摄入量；•膳食成分；代谢：•排镁器官：肾脏为主，粪便较少，皮肤极少。二、常量元素2.镁的生理功能1）激活多种酶的活性。参与300余种酶促反应。2）维护骨骼生长。镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，可影响骨钙溶出。3）维持神经肌肉的兴奋性。镁与钙维持神经肌肉的兴奋和抑制作用相同。二、常量元素3.缺乏症1）镁缺乏的原因•摄入不足；•吸收障碍；•丢失过多缺乏症状：肌肉痉挛、心率过快、精神错乱、惊厥、缺乏食欲、恶心呕吐二、常量元素4.镁的膳食参考摄入量及食物来源我国成年人镁的AI定为350mg/d，孕妇和乳母应增加到400mg/d。UL为700mg/d。膳食来源：•豆类•粗粮、坚果；•饮用水二、常量元素（一）铁（Ferrum，Fe）成人体内含铁3-5g，约占体重的0.004%。功能铁70%：血红蛋白、肌红蛋白储备铁30%：铁蛋白、含铁血黄素三、微量元素1.铁的吸收食物中的铁主要是三价铁的无机物或有机物，它们进入体内后需在胃酸作用中溶出，或通过食物中的还原性物质和维生素Ｃ和巯基化合物等作用，形成亚铁离子或可溶性络合物后才能被小肠黏膜细胞吸收。三、微量元素影响铁吸收的因素：铁在食物中的形式对其吸收率影响很大。血红素铁：存在于动物性食物中。非血红素铁：存在于植物性食物中。三、微量元素铁代谢铁代谢的特征是在封闭系统中进行，即铁的吸收很少，由尿排出的量也极少，体内总铁量的大部分继续在全身几个代谢区再分配，因为没有排泄多余铁的途径，小肠吸收铁必须受到控制，以免中毒量的铁积聚于组织。三、微量元素2.生理功能铁在体内主要参与O2和CO2的运输，铁又是细胞色素系统、过氧化氢酶和过氧化物酶的组成成分，在生物氧化过程中起重要作用Hb+O2HbO2肌红蛋白能在组织中储存氧，细胞色素能在细胞呼吸过程中起传递电子的作用。三、微量元素3.铁缺乏及缺铁性贫血铁损耗的三个阶段：Ⅰ：铁减少期，储存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降；Ⅱ：红细胞生成缺铁期，血清铁蛋白及血清铁都下降；Ⅲ：缺铁性贫血期，血红蛋白和血细胞比容下降。缺铁和贫血虽然常常同时表现出来，但并不是一回事，事实上缺铁和缺铁性贫血之间的区别在于程度的不同。三、微量元素•铁缺乏易致：贫血、智力发育受损、抗感染能力降低、增加铅的吸收。•缺铁性贫血易感人群：处于生长阶段的儿童（0-4岁）、青春期女青年、孕妇及乳母。•贫血的症状为：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。三、微量元素铁缺乏的原因：•膳食铁的生物利用率低；•机体对铁的需要量，铁摄入不足；•胃肠道疾病三、微量元素4.铁的参考摄入量及食物来源膳食铁的AI(mg/d)值为：成年男性15，女性20。食物来源：动物肝脏、血、瘦肉等不仅含铁丰富而且吸收率也高，海带、芝麻、黑木耳、发菜铁含量很高三、微量元素（二）锌（zinc，Zn）成人体内含锌2~3g，存在于所有组织中，肝、肾、胰、脑等组织含锌量较多，正常血清锌浓度为100~140μg/100mL，头发锌含量为125~250μg/g，发锌含量可反映膳食中的长期供给水平。测定发锌取样方便，近年常被人们用来了解儿童锌的营养状况。三、微量元素1.锌的吸收与代谢锌的吸收主要小肠，吸收率20-30%。锌先与小分子的肽构成复合物，后主要经主动转运机制被吸收。锌进入小肠黏膜后与血浆中的白蛋白结合进入血液循环，代谢后通过胰脏分泌液由肠道随粪便排出，少量随尿、汗排出。三、微量元素影响锌吸收的因素：•铁摄入量过高可影响锌的吸收；•钙对锌吸收有潜在抑制作用；•蛋白质的消化率影响其吸收；•植酸三、微量元素2.锌的生理功能（1）结构功能。•锌是人机体中200多种酶的组成部分。六大酶类，每类都至少有一种含锌酶。（DNA聚合酶）（2）促进机体的生长发育和组织再生，调节基因表达；（3）锌与唾液蛋白结合成味觉素，增进食欲（4）参加免疫功能过程三、微量元素3.锌的缺乏症•儿童发生慢性锌缺乏时，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。三、微量元素4.锌的参考摄入量及推荐锌的摄入量成年男子15mg/d，成年女子11.5mg/d。可耐受最高摄入量UL成人男子45mg/d，女子37mg/d。三、微量元素5.食物来源动物性食物含锌丰富且吸收率高，若以每千克食物计，牡蛎、鲱鱼都在1000mg以上；肝脏、瘦肉、牛奶、蛋类为20～40mg；大豆、花生、芝麻为30～60mg；蔬菜水果类食品含锌很低；谷物碾磨越细丢失锌较多。三、微量元素（三）硒（Selenium，Se）硒在人体总量14~21mg，广泛分布于组织和器官中，估计人体内硒的1/3存在肌肉尤其是心肌中。•谷胱甘肽过氧化物酶的必需组分•克山病的防治三、微量元素1.硒的吸收与代谢人体摄入的硒有各种形式：动物性食物以硒半胱氨