矿物质营养学

主讲人：赵铁牛授课单位：天津中医药大学公共卫生教研室美容营养学第七节矿物质常量元素：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫微量元素：★必需微量元素铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒、锌★可能必需微量元素硅、镍、硼、钒★有潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂一、矿物质的分类二、矿物质的特点1.矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取2.矿物质在体内分布极不均匀3.矿物质相互之间存在协同或拮抗作用4.某些微量元素在体内虽需要量很少，但因其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。三、矿物质的生理功能1.构成人体组织的重要成分2.调节细胞膜的通透性3.维持神经和肌肉的兴奋性4.组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分四、矿物质缺乏的主要因素1.地球环境中各种元素的分布不平衡2.食物中有天然存在的矿物质拮抗物3.食物加工过程中造成矿物质的损失4.摄入量不足或不良饮食习惯5.生理上有特殊营养需求的人群1.钙1)钙(calcium)的生理功能构成骨骼和牙齿的成分促进体内酶的活动维持神经和肌肉的活动钙(calcium)的其他功能参与血液凝固激素分泌维持体液体酸碱平衡调节细胞正常生理功能2)钙的吸收与代谢钙的吸收主要在小肠上端主动转运吸收为主A影响肠内钙吸收的主要因素草酸、植酸、磷酸、膳食纤维、脂肪酸、碱性药物B促进肠内钙吸收的因素维生素D、某些氨基酸、乳糖、一些抗生素3)钙的排进与储存蛋白质、磷、高温作业、乳汁、酸中毒、甲状腺素、肾上腺皮质激素等均有影响。钙的代谢4)钙的供给量成人适宜摄入量(adequateintake,AI)为1000mg/d，无明显损害水平(non-observedadverseeffectlevel,NOAEL)为1500mg/d。可耐受最高摄入量(tolerableupperintakelevel,UL)为2000mg/d。表不同人群钙的适宜摄入量(AI)mg/d年龄钙年龄钙0～0.5～1～4～7～11～14～3004006008008001000100018～50～孕妇早期中期晚期乳母8001000800100012001200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4352842642412476761182.磷1)磷的生理功能构成骨骼和牙齿的重要成分参与能量代谢构成生命物质成分酶的重要成分调节酸碱平衡2）磷的含量与分布人体磷的含量约为体重的1％，成人体内约含400～800g。磷也是人体内含量最多的元素之一，仅次于钙，其中80％存在于骨骼和牙齿中。此外，细胞膜与核酸的成分均含有磷。3)磷的供给量成人磷的AI为700mg/d钙磷比例维持在1:1～1.5之间比较好磷的NOAEL为1500mg/dUL为3500mg/d4)磷的食物来源瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等3.铁1)铁的生理功能参与体内氧的运送和组织呼吸过程维持正常的造血功能参与其他重要功能2)铁的缺乏铁减少期(irondeficiencystore,ID)红细胞生成缺铁期(irondeficiencyerythropoiesis,IDE)缺铁性贫血期（irondeficiencyanemia,IDA）不同人群铁的适宜摄入量(AI)mg/d年龄性别铁年龄性别铁0～0.5～1～4～7～11～14～—————男女男女0.31012121216182018～50～孕妇早期中期晚期乳母男女—————15201515253525成人铁的UL为50mg/d含铁较高的食物mg/100g食物含量食物含量食物含量鸭血30.5鸡血25.0沙鸡24.8鸭肝23.1猪肝22.6蚌肉50.0蛏子33.6蛤蜊22.0刺蛄14.5发菜99.3红蘑235.1冬菇10.5藕粉41.8黑芝麻22.7鸡蛋黄粉10.6地衣(水浸)21.1冬菜11.4苜蓿9.74.碘碘的生理功能1)碘参与甲状腺激素的合成，是甲状腺和三碘甲状腺原氨酸的重要组成成分。2)碘的生理功能是通过甲状腺激素实现的。碘的生理功能3）调节人体热能代谢，促进糖和脂肪代谢。4）促进生物氧化，参与磷酸化过程，调节能量转换。5）激活体内许多重要的酶。碘的生理功能6）促进蛋白质的合成和神经系统发育，这对胚胎发育期和出生后早期生长发育，特别是智力发育尤为重要。7）调节组织中的水盐代谢。8）促进维生素的吸收和利用。不同人群碘的推荐摄入量(RNI)μg/d年龄碘年龄碘0～0.5～1～4～7～11～14～505050909012015018～50～孕妇早期中期晚期乳母150150200200200碘的UL为1000μg/d碘的食物来源海带、紫菜、蛤干、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。5.锌1)锌的生理功能(1)金属酶的组成成分或酶的激活剂，还有一些酶虽然本身不含锌，但需要依靠锌激活才能发挥作用。(2)促进机体免疫功能，增强创伤组织的再生能力。(3)促进生长发育。由于锌与很多酶、核酸及蛋白质合成有关，能影响细胞分裂、生长和再生，尤其是处在生长发育期，锌有更重要的营养价值。锌对性器官和性机能正常发育也起着重要作用。(4)维持细胞膜结构。(5)合成味觉素。锌参与唾液中味觉素的合成，为味蕾和嗅觉粘膜提供营养。(6)对皮肤和视力有保护作用锌参与肝脏及视网膜内维生素A还原酶的组成，影响维生素A的转移，并保持其在血浆中的正常水平。锌的RNI成人男性15mg/d、女性11.5mg/d，NOAEL为30mg/d。UL成人男性为45mg/d，女性37mg/。不同人群锌的推荐摄入量(RNI)mg/d年龄性别锌年龄性别锌0～0.5～1～4～7～11～14～—————男女男女1.58.09.012.013.518.015.019.015.518～50～孕妇早期中期晚期乳母男女—————15.011.511.511.516.516.521.5含锌较高的食物mg/100g食物含量食物含量食物含量小麦胚粉花生油黑芝麻口蘑白菇鸡蛋黄粉23.48.486.139.046.66山羊肉猪肝海蛎肉蛏干鲜扇贝10.425.7847.0513.6311.69鲜赤贝红螺牡蛎蚌肉章鱼11.5810.279.398.505.186.硒硒的生理功能(1)脂质过氧化作用硒是谷胱甘肽过氧化酶的重要组成部分，是抗环氧化和过氧化的重要酶，其主要功能是阻止过氧化和自由基生成，硒是强氧化剂，能保护细胞免受脂质过氧化损伤，具有抗衰老作用。硒的生理功能(2)保护心血管和心肌的健康。(3）硒的生物拮抗作用硒对镉、汞、铅的毒性具有拮抗作用，使镉、汞、铅不利的生物效应发生逆转。(4）硒能增强机体免疫功能。硒的生理功能(5)促进生长(6)保护视觉(7)抗肿瘤不同人群硒的推荐摄入量(RNI)μg/d年龄硒年龄硒0～0.5～1～4～7～11～14～1520202535455018～50～孕妇早期中期晚期乳母505050505065成年人硒的UL为400μg/d。含硒较高的食物μg/100g食物含量食物含量食物含量鱼子酱海参牡蛎蛤蜊鲜淡菜鲜赤贝蛏子章鱼203.09150.0086.6477.1057.7757.3555.1441.68青鱼泥鳅黄鳝鳕鱼猪肾猪肝羊肉猪肉37.6935.3034.5624.8111.7728.7032.2011.97瘦牛肉干蘑菇小麦胚粉花豆(紫)白果豌豆扁豆甘肃软梨10.5539.1865.2074.0614.5041.8032.008.437.铜铜的生理功能1）对铁代谢及造血功能的影响2）维护中枢神经系统的完整性3）抗脂质过氧化作用铜的生理功能4）对骨骼及结缔组织代谢的影响5）对毛发和皮肤的影响6）与胆固醇代谢、心脏功能、免疫功能、激素分泌等有关。1）对铁代谢及造血功能的影响铜为铜兰蛋白（铁氧化酶）成分，可促进铁的吸收和贮存铁的释放，加速血红蛋白的合成。另外，钢能促进白细胞分裂和增殖。2）维护中枢神经系统的完整性酪氨酸羟化酶与多巴胺羟化酶均为需铜酶，这两种酶的活性可维持儿茶酚胺类神经介质的合成，保持中枢神经系统正常功能。3）抗脂质过氧化作用铜是抗氧化酶——铜锌超氧化物歧化酶的活性离子，主要功能是清除自由基，具有抗脂质过氧化作用，以免器官组织遭受过氧化损伤。4）对骨骼及结缔组织代谢的影响铜参与胶原和弹性纤维的共价交联过程，赖氨酸氧化酶和抗坏血酸氧化酶为需铜酶。这两种酶活性可维持胶原和弹性纤维共价交联的形成，保持结缔组织中纤维的结构和弹性。5）对毛发和皮肤的影响黑色素合成需要酪氨酸羟化酶，铜可维持酪氨酸羟化酶活性，促进黑色素合成，使毛发和皮肤保持一定的色泽。铜还可以维持疏基氧化酶活性，使疏基氧化成二硫键，使头发中二硫键含量增加，以免头发弯曲、干燥、变硬。铜2000年中国营养学会提出成人铜AI为2.0mg/dUL为8mg/d铜食物来源牡蛎、贝类、动物肝、肾及坚果类、谷类胚芽、豆类等。8.锰锰的生理功能1）酶的组成成分或激活剂2）维持骨骼正常发育3）促进糖和脂肪代谢及抗氧化功能4）与生殖功能有关5）与神经功能有关1）酶的组成成分或激活剂作为一种辅因子激活大量的酶，这些酶形成酶的复化物，如锰超氧化物岐化酶催化过氧化物自由基岐化，形成过氧化氢和水，使细胞免于被过氧化物自由基所破坏，具有抗衰老作用。中国营养学会制订每日锰的AI成人为3.5mg/d，UL为10mg/d。锰2)食物来源糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿鱼、茶叶、花生、干豆、莴苣、土豆、甘蓝。8.铬1)铬的生理功能★铬是体内葡萄糖耐量因子(glucosetolerancefacto,GTF)的重要组成成分，能增强胰岛素的作用。★有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A的浓度及降低血清胆固醇的作用。★三价铬与DNA结合，可增加其启动位点的数目，增强RNA和DNA的合成。铬成人AI为50μg/d，UL为500μg/d2)铬的食物来源肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜钠（1）含量与分布：钠是人体内最重要的常量元素之一，含量大约0．2％，其中约50％存在于细胞外液中，40％存在于骨骼中，仅有10％存在于细胞内。（2）生理功能1）钠是细胞外液中主要的正离子，在调节酸碱平衡，维持渗透压，保持水平衡方面起重要作用。2）维持神经肌肉的应激性。3）是胰液、胆汁、汗、泪的组成成分。（3）供给量与食物来源：几乎所有食物都含钠激烈运动和高温下劳动，出汗多，严重腹泻，呕吐，钠损失大，应额外补充正常人需要量成人每日为6g，儿童为3g食物来源以食盐及各种盐腌食品为主。钾（1）含量与分布：成人体内约含140～150g，体内钾98％在细胞内液中，细胞外液中仅占2％。（2）生理功能1）钾是细胞内液中主要的阳离子，参与维持细胞的渗透压，维持酸碱平衡。2）钾、钠与钙、镁协同，维持神经肌肉应激性，钾与钙的平衡对心肌正常活动起着重要作用。3）与细胞的新陈代谢有关，保证某些酶的正常活动，促进碳水化合物的代谢。（3）供给量与食物来源正常成年人每日供给量2～3g，钾广泛分布于各类食物中，肉类、家禽、鱼类、各种水果和蔬菜都含钾，膳食中不易缺钾。镁（1）含量与分布：成人体内约含镁20～30g，是常量元素中含量最少的一种。其中60％～70％以磷酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成，其余大部分存在于细胞内液和软组织之中，细胞外液仅占10％。（2）生理功能1）是细胞内液主要阳离子，与钙、钾、钠一起维持体内酸碱平衡和神经肌肉的应激性。2）是心血管系统保护因子，为维持心脏正常功能所必需。3）体内许多生物化学和生理过程都需要镁的参与或由镁进行调节。4）镁与钙、磷构成骨盐。（3）供给量与食物来源成人每日镁供给量：男子为350mg，女子为300mg。植物性食品含镁较多，动物性食品含镁较少，加工精细食品及油脂含镁最低。氯（1）含量与分布氯是人体内一种重要的常量元素，人体内约含氯100g，占体重的0．15％，大多与钠和钾结合，主要存在于细胞外液中。（2）