营养学基础4-矿物质

矿物质(mineral)解放军309医院营养科左小霞人体由多种元素构成，种类大体和地球表面的元素相一致。公认构成人体组织、参与机体代谢，维持生理功能的元素有20多种。这些元素中除碳、氢、氧、氮元素外的其余元素统称矿物质。什么是矿物质？矿物质概述：人体由多种元素构成。人体元素的种类大体和地球表面的元素相一致。已经发现有20多种元素参与构成人体组织，是维持生理功能和生化代谢所必需的。无机盐占人体重量约5%。统称为矿物质。矿物质按其在人体中的多少可被分为常量元素（即宏量元素）和微量元素。前者的含量规定为0.01%。它包括钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)镁(Mg)、氯(Cl)、硫(S)等。微量元素规定量应少于0.01%。它包括铁(Fe)、铜(Cu)、碘(I)、锌(Ze)、硒(Se)、锰(Mn)、硅(Si)、钼(Mo)、镍(Ni)等。矿物质在哪？骨骼牙齿体液激素酶类……矿物质的分类？常量元素含量≥0.01％BW需要量≥100mg/dCa、P、K、Na、S、Cl、Mg微量元素含量0.01％BW需要量μg~mg/d又分为三类微量元素分类人体必需微量元素I、Zn、Se、Cu、Mo(钼）、Cr、Co（钴）、Fe、Mn、F人体可能必需元素Si(硅)、B(硼)、V(钒)、Ni(镍)低剂量必需元素Pb(铅)、Cd(镉)、Hg(汞)、As(砷)、Al(铝)、Li(锂)、Sn(锡)必需微量元素如何判定？美国W.Mertz，1972该元素长期摄入不足会导致生理功能损伤。补充该元素达生理水平，即可预防或治愈这种损伤。有一个以上相互独立的研究报告和一个以上动物品种的证明。矿物质有什么用？构成机体组织:eg.Ca,P维持渗透压:eg.Na,K维持机体的酸碱平衡维持神经和肌肉的兴奋性以及细胞膜的通透性构成体内生理活性物质：激素、酶因此……矿物质是不可缺少的营养素！矿物质的特点体内不能合成，必须从食物和饮水中获取在体内分布极不均匀矿物质之间存在协同或拮抗作用–如锌—铁拮抗某些微量元素在体内需要量很少，但其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多很易发生中毒–如硒矿物质缺乏症我国人群比较容易缺乏的矿物质是钙、锌、铁、碘、硒等矿物质缺乏的主要原因地球环境中元素分布不平衡食物中天然存在的矿物质拮抗物：eg：草酸食品加工不当：eg：糊粉层、蔬菜浸泡、水煮摄入不足或不良饮食习惯：eg素食、挑食生理上有特殊营养需求的人群eg孕妇、乳母矿物质的“沙场点兵”钙磷铁锌碘硒镁钠钙Calcium，Ca分布生理功能吸收与代谢缺乏与过量膳食参考摄入量食物来源（一）钙的分布Ca是人体含量最多的无机元素新生儿28～30g成人1000～1200g（1.5％～2％BW）主要存在形式羟磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]99%结合钙+离子钙1%99%1%骨骼、牙齿软组织体液人体钙分布（二）钙的生理功能构成骨骼和牙齿维持神经与肌肉活动参与体内某些酶的活性调节：eg.脂肪酶、ATP酶、腺苷酸环化酶、钙调蛋白维持细胞膜完整性和通透性其他作用–凝血–激素分泌–细胞吞噬、分裂、分泌，等（三）钙吸收有利因素–1,25-(OH)2-D3–乳糖–赖氨酸–低分子肽eg.CPP–机体需要量增加不利因素–草酸盐–植酸盐–膳食纤维–饱和脂肪酸（钙皂）–抗酸药–酒精小肠上段为主，主动转运，耗能小肠下段被动扩散（四）血钙存在形式46.0％蛋白结合钙（与白蛋白、球蛋白结合）6.5％扩散钙（与有机酸、无机酸结合）47.5％离子钙血钙调节甲状旁腺素（PTH）降钙素（CT）（五）钙排出粪100～150mg/d尿160～200mg/d汗液100mg乳汁150～300mg/d促进钙排出的因素：补酸、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、甲状腺素、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、维生素D过多、卧床等。膳食钙肠吸收钙骨骼、牙齿软组织、体液99%1%降钙素30-50%1,25-(OH)2VD3混溶钙池misciblecalciumpool粪尿汗液乳汁800mg/dCa的吸收和代谢图甲状旁腺素混溶钙池misciblecalciumpool—以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中的钙。—1%（五）钙缺乏症婴幼儿期缺钙佝偻病常伴随维生素D缺乏表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化不良，骨骼变形，出现。成年期缺钙女性，老年人多见骨质软化骨质疏松，易发生骨折，主要为脊柱压缩性、前臂和髋骨骨折。（六）钙过量肾结石奶碱综合症(是指高钙血症和伴随或不伴随代谢性碱中毒和肾功能不全的征候群,临床上碳酸钙与牛奶同时服用以及过多服用碳酸钙以及其他服用无机钙时发生的一种症侯群。)干扰其他矿物质的吸收利用：铁、锌、镁、磷，等（七）膳食参考摄入量（DRIs)适宜摄入量(AI)成年人(18～):800mg/d老年人(50～):1000mg/d可耐受最高摄入量(UL)2000mg/d特殊人群AI0～：3000.5～：4001～：6004～：80011～：1000孕妇：1000～1200乳母：1200（八）钙的食物来源***钙含量及吸收利用率奶和奶制品是钙的主要来源豆类及其制品、深色蔬菜、小鱼小虾、硬果类也是钙的良好来源硬水中含有相当数量的钙磷Phosphorus,P分布生理功能吸收与代谢膳食参考摄入量食物来源（一）磷的分布P是人体含量较多的元素之一成人体内约含600～900g，约1％BW主要存在形式：羟磷灰石85%15%骨骼牙齿组织细胞人体磷的分布（二）磷的生理功能构成骨骼、牙齿和软组织成分参与能量代谢的储存和释放参与酶的组成参与物质代谢调节酸碱平衡（三）磷的吸收与排泄吸收部位：小肠为主，60～70％形式：无机磷酸盐影响吸收的因素促进：VitD、合理的钙磷比例抑制：膳食中植酸、钙、镁、铝、铁等排泄部位：肾调节：甲状旁腺素调节肾小管的吸收和排泄（四）推荐摄入量与食物来源成人及孕妇适宜：700mg/d最高：3500mg/d最适钙磷比例1:1食物来源：在动植物食品中分布广泛丰富来源：–瘦肉、蛋、奶、动物内脏–海带、紫菜–坚果类、粗粮等铁Ferrum,Fe概述生理功能吸收与代谢缺乏症膳食参考摄入量食物来源（一）铁的分布功能性铁–血红蛋白60～75％–肌红蛋白3％–酶类1％储存性铁25％–铁蛋白–含铁血黄素运输铁–运铁蛋白（二）铁的生理功能构成血红素蛋白质，参与红细胞的形成和氧的运输–血红蛋白–肌红蛋白作为多种酶的组成成分，在生物氧化、组织呼吸过程中发挥作用–细胞色素–非血红素铁酶–含血红素铁酶提高机体免疫力（三）食物中的铁血红素铁主要来自动物性食物中的血红蛋白和肌红蛋白占总膳食铁10％以下吸收受膳食因素影响很小吸收率为10～40％钙可降低其吸收非血红素铁主要存在于植物和乳制品的铁盐中占膳食总铁90％以上吸收受膳食因素影响较大吸收率不足10％多种因素可降低其吸收影响非血红素铁吸收的膳食因素有利因素–VitC–半胱氨酸–核黄素–肉类因子不利因素–植酸–多酚类物质–钙、锌–大豆蛋白–碱性药物、胃酸分泌减少（四）人体铁营养状况评价指标血清铁蛋白（SF）血清、骨髓抽取物铁含量（SI）运铁蛋白饱和度（TS%）红细胞游离原卟啉（FEP）血红蛋白和红细胞压积（Hb）平均红细胞容量血清或血浆运铁蛋白受体（sTFR）（五）铁缺乏多见于婴幼儿、孕妇和乳母是世界范围内倍受关注的公共营养问题–发达国家：7～12%妇女儿童铁缺乏–发展中国家：1/2妇女儿童，1/4男性铁缺乏中国–乡村高于城市，女生高于男生，并随年龄递增–99.53%为轻度贫血–多为缺铁性贫血铁缺乏原因铁供给不足（膳食中非血红素铁占绝大部分）–血红素铁—动物血、内脏、肌肉，吸收率20%–非血红素铁—谷物、蔬菜等，吸收率低于10%机体对铁的需要量增多（生长突增、月经丢失）其他因素（消化道疾病、失血性疾病）铁缺乏表现行为改变和智力损害免疫功能降低体温调节能力下降儿童学习困难，生长迟缓不良妊娠后果贫血表现（六）铁毒性急性中毒–胃肠道出血性坏死慢性铁中毒–肝沉积：血色素沉着症（血色病）（七）中国居民膳食铁参考摄入量适宜：mg/d0～0.30.5～101～1211～男16女1814～男20女2518～男15女2050～15特殊人群适宜：mg/d孕妇早20中20+5晚20+10乳母20+5最高：18～50mg/d（八）铁的食物来源丰富来源动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱良好来源瘦肉、红塘、蛋黄、猪肾、羊肾、干果一般来源鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶微量来源奶制品、蔬菜和水果锌Zincum，Zn生理功能吸收与代谢缺乏症DRIs食物来源（一）锌的生理功能含锌金属酶和锌依赖酶调节细胞分化和基因表达维持生物膜结构和功能味觉形成免疫活性激素（二）锌的吸收与代谢植酸、膳食纤维、铜、镉、钙和亚铁离子妨碍锌在小肠的吸收VitD、柠檬酸盐有利于锌的吸收锌主要从肠道排出（90％）锌在体内60％存在于肌肉中，30％存在于骨骼中（三）锌营养状况评价血锌–血清–白细胞–红细胞发锌唾液锌酶活性金属硫蛋白（四）锌缺乏味觉障碍生长发育不良胃肠道疾患皮肤疾患眼科疾患免疫力减退性发育或功能障碍认知行为改变孕期锌缺乏妊娠反应加重胎儿宫内发育迟缓分娩合并症增多胎儿畸形率增高（五）锌毒性见于职业中毒、医疗用药或误服锌毒性与其盐形式有关，ZnSO4、ZnO相对无毒，ZnCl2对细胞有较强刺激作用急性毒性主要表现胃肠道刺激作用慢性毒性可导致贫血、免疫功能下降以及脂蛋白水平改变等，并常继发铜缺乏（六）中国居民膳食锌参考摄入量AI：mg/d0.5～8.01～9.04～12.07～13.511～男18.0女15.014～男19.0女15.518～男15.5女11.5特殊人群AI：孕妇11.5＋5乳母11.5＋10UL：mg/d18～男45女37（七）锌的食物来源极好来源贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏丰富来源干果类、谷类胚芽、麦麬良好来源干酪、虾、燕麦、花生酱、花生微量来源一般植物性食物、奶制品碘Iodine，I概述生理功能缺乏与过多膳食参考摄入量食物来源（一）碘在体内的分布50%50%甲状腺其他组织（二）碘的生理功能参与甲状腺素的合成碘＋酪氨酸甲状腺激素（T3）促进物质的分解代谢，产生能量垂体支持作用促进体格发育脑发育脑发育临界期（妊娠开始至生后2岁）（三）碘的来源食物80～90％–包括无机碘、有机碘–以无机碘形式吸收，几乎全部被吸收–胃肠道内钙、氟、镁阻碍碘的吸收饮水10～20％空气5％（四）碘的排出尿碘80％以上–无机碘90%–有机碘10%粪碘10％–有机碘肺、皮肤、乳汁（五）碘缺乏缺碘的程度（轻、中、重）缺碘时机体所处发育时期–胎儿期–新生儿期–儿童期–成年期机体的代偿适应能力胎儿期碘缺乏流产、死胎、先天畸形、出生后死亡率高神经运动功能发育落后胎儿甲状腺功能减退克汀病(呆小症）：因孕妇缺碘致胎儿生长发育障碍，病人面容发育差，面容愚笨，反应迟钝，头大，鼻梁下陷，两眉间短宽，舌厚而大，常外伸，流涎。–神经型——神经肌肉系统、认知能力损伤–黏液水肿型——水肿、侏儒、智力落后新生儿期碘缺乏新生儿甲状腺功能减退新生儿甲状腺肿儿童期碘缺乏甲状腺肿青春期甲状腺功能减退亚临床型克汀病（亚克汀）智力、体格发育障碍单纯聋哑成人期碘缺乏甲状腺肿甲状腺功能减退智力障碍碘致性甲状腺功能亢进（六）碘过量高碘性甲状腺肿碘性甲亢（七）碘营养状况评价垂体－甲状腺轴系激素水平–TSH↑、T4↓、FT4↓，T3↓、FT3↓尿碘甲状腺肿大率神经、精神及发育指标（八）中国居民膳食碘参考摄入量RNI：μg/d0～504～9011～12014