3营养学基础(矿物质)

第三节矿物质（minerals）人体重量：96%是有机物和水分，4%为无机元素组成。在这些元素中，已发现有20种左右的元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需，营养学上称这类营养素为矿物质。常量元素微量元素矿物质的主要生理功能(1)构成人体组织的重要成分，如骨骼和牙齿中的钙、磷、镁(2)调节细胞膜的通透性、控制水分，维持正常的渗透压、酸碱平衡维持神经肌肉兴奋性。(3)构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分，或参与酶系的激活。1.钙*钙是人体内含量最多的一种无机元素。正常情况下，成人体内含钙总量约为850-1200g，相当于体重的1.5-2.0%。其中99%集中在骨骼和牙齿中：主要以羟磷灰石结晶形式存在，少量为无定形钙，婴儿期比例较大，以后随年龄增长而逐渐减少。一.常量元素1)构成骨骼和牙齿2)维持神经与肌肉活动3)促进体内某些酶的活性4)钙还参与血凝过程、激素分泌，维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性。生理功能:钙在小肠通过主动转运与被动扩散吸收钙的吸收(1)膳食中草酸盐与植酸盐的影响它们可与钙结合成难于吸收的盐类如植酸钙、草酸钙，从而使钙的吸收率降低。(2)膳食纤维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。干扰钙吸收的因素(3)维生素D缺乏不足时，钙吸收作用所必需的钙结合蛋白减少，因此在纬度偏北或在有雾的城市紫外线照射不足或受阻挡，更要注意从膳食中补充VD。(4)长期钙--磷比例不适宜钙、磷之中任何一种元素过多都可干扰这两种元素的吸收，并且可增进其中较少的一种元素的排泄。长期摄入过多的磷可损害平衡机制，改变钙代谢，引起低钙血症和继发性甲状旁腺功能亢进。(5)酸制剂的服用也可干扰钙的吸收。(1)维生素D有利于钙通过肠壁的转运以增进钙的吸收。(2)乳糖乳糖可与钙螯合，形成低分子量可溶性络合物，而且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。(3)适宜的钙磷比例钙磷比例为1：1时，有利于钙的吸收。促进钙吸收的因素钙缺乏症婴儿手足抽搐症：小儿佝偻病：成人骨质疏松症：1)推荐量每100g蛋白质需要1g钙，高磷膳食要增加钙的需要。钙的推荐量和食物来源2)食物来源奶与奶制品中含钙丰富，120mg/100g，吸收率也高，是婴幼儿理想的钙来源。资料：我国居民膳食钙摄入状况1992年全国营养调查结果：人均摄入钙405mg/日，达RDA的49.2%。18岁以下儿童青少年缺乏尤为严重，钙摄入在50%RDA以下：专题：如何科学补钙一、不随广告走。增加营养学知识，正确认识补钙。商业用语纯属炒作，在营养学领域多数并不存在。二、不要听信某些钙品的夸大宣传。有广告宣称自己的产品“颗粒比一般产品小若干倍”，实际上颗料大小只是物理变化，并不能从本质上改善人体对钙的吸收率；目前人体对补钙产品中钙的吸收率仅在３０％左右，事实上并不存在所谓的“９５％”的吸收率。三、尽量通过改善饮食结构，达到从天然食品中获取足量钙的目的。在家庭日常的食物中，含钙较多的有牛奶、奶酪、鸡蛋、豆制品、海带、紫菜、虾皮、芝麻、山楂、海鱼、蔬菜等，特别是牛奶，每１００克鲜牛奶含钙１２０毫克值得注意的是，在食用这些含钙丰富的食品时，应避免过多食用含磷酸盐、草酸、蛋白质丰富的食物，以免影响钙的吸收。四、检测钙的含量，应去正规医院。商店药店里摆放的“单光子骨密度测试仪”，只能测手臂的尺骨和桡骨，而钙的流失主要危害是腰椎和胯骨的缺钙，因此这种测试不准确。而且这类仪器是放射源，其辐射会对身体产生影响。五、钙产品并非越贵越好，应根据自身需要选用。目前市场上流通的钙产品，其品质没有太大区别。而且不同钙品适宜人群也不同，碳酸钙含净钙量高，吸收率高，是传统补钙制剂，但它并不适合胃酸缺乏者；磷酸钙含磷高，但不适合慢性肾功能不全者。六、补钙不是越多越好，重要的是看吸收。每次服用元素钙超过２００毫克时，就会降低吸收率。七、儿童补钙应以食补为主，在服用钙品时应特别小心。儿童肠胃功能较弱，不要选择碱性强的钙品，如碳酸钙、活性钙等；不应在服用钙品时同时饮用汽水、碳酸饮料等，以免降低吸收率。另外，儿童过量服用钙品，会抑制对锌元素的吸收，因此对缺锌儿童进行补钙时应以食补为主。八、老年人缺钙是引起骨质疏松症的重要原因，应从改善饮食结构和服用钙品两方面加强钙的摄入量。在摄入含钙食品时，老年人应考虑自身的身体状况，饮食合理适中，促进身体吸收；在服用补钙产品时需注意，老年人肠道对钙的吸收能力较弱，单纯服用钙制剂无法从发病机制上有效防治骨质疏松症，必须服用一定剂量的维生素，才能防止钙质流失，提高肠道吸收钙的能力，促进骨代谢和骨形成。但特别需要引起重视的是，单纯补钙并不能全面防治骨质疏松症，内分泌失调、维生素Ｄ活力下降、运动量减少、盐摄入量过高等因素都可能导致老年人患骨质疏松症。九、服用添加维生素Ｄ的钙品时，谨防积蕴中毒。许多消费者认为，补钙只能选择与维生素Ｄ合一产品，这是一种误解，由于人体个体差异普遍存在，并不是所有的人同时既缺钙又缺维生素Ｄ，部分人长期服用维生素Ｄ反而会抑制体内自身维生素Ｄ的形成，或是引发维生素Ｄ大量摄入而积蕴中毒现象，中毒症状为高钙血症引起的肝肾功能损伤和软组织钙化，表现为食欲减退、反应迟钝、心律不齐、呼吸困难、恶心呕吐、烦渴多尿、便秘等。十、一些疾病患者，应在医生指导下补钙。研究发现，心脏病患者补钙不当，会因钙沉积而引发人身意外，因此高血压、冠心病等心血管疾病患者应在专科医生指导下，合理摄取钙或服用钙制剂来达到降血压的目的，不能盲目补钙，避免发生意外。此外，正在服用甲状腺激素、四环素、皮质类固醇等激素类药物的患者，补钙时要先向医生咨询清楚，因为补钙剂与这类药物可能会相互作用，对人体产生不利影响。*2.磷一、磷的生理功能1、与Ca同时构成骨骼和牙齿，保证骨骼和牙齿的形成和正常；2、乳汁的正常分泌所必需的；3、对肌肉组织的建立起着重要的作用；4、是RNA、DNA的组成成分；5、与其他元素Ca、P、K、Cl、Na相结合以维持体内正常的渗透压和酸碱平衡；6、参与许多重要的代谢过程；二、影响磷吸收的因素1、食物来源：谷物中含有较多的磷，但是吸收率较低，但长期食用谷类食品，机体会形成对植酸磷的适应能力，吸收率会不同程度的提高；2、VD的含量：P的吸收需要有VD的参与，当体内VD缺乏时，血清中无机磷的含量降低；3、食物中Al、Fe、Mn等金属离子的含量，它们常与磷的盐结合，形成不溶盐，妨碍P的吸收；4、适宜的Ca：P：适宜的Ca:P婴儿期为1.5：1，一岁以上为1：1并维持终身；5、体内甲状腺素和降钙素都影响P的利用。蛋类、瘦肉、鱼类、干酪以及动物肝脏肾的磷含量很丰富，而且易吸收，植物性食品中海带、芝麻酱、花生、坚果及粮食中含量较高。三、食物来源*3.镁人体内含镁20～28g，其中3／5集中在骨骼，2／5分散在肌肉和软组织。镁在人体生理、病理及临床治疗中占有重要地位，近年来已被引起广泛的注意。1．生理功能体内镁以磷酸盐、碳酸盐的形式参与构成骨牙。是许多酶的激活剂，参与体内核酸、碳水化合物、脂类和蛋白质等物质的代谢。镁是心血管系统的保护因子。镁盐有利尿和导泻作用。2．缺乏症镁缺乏的特征可表现为肌肉痉挛（颤抖、抽搐）、心率过快、倦怠、恶心，严重时可导致精神错乱。3．食物来源及适宜摄入量植物食品含镁较多，花生、芝麻、大豆、全谷、绿叶蔬菜含镁丰富；我国居民膳食镁的适宜摄入量（AI）成人为350mg/d；可耐受最高摄入量（UL）成人为700mg/d。*4.其他常量元素二、微量元素*1.铁成人体内总铁量约4-5g，分功能铁和贮备铁，功能铁约占70％，它们大部分存在血红蛋白和肌红蛋白中，少部分存在含铁的酶和运输铁中。贮备铁约占总铁含量的25-30％，主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓中。主要是完成氧的转运、交换和组织的呼吸过程。它是构成血红蛋白、肌红蛋白的原料，在肝脏中对药物有解毒作用，促使胡萝卜素转化为维生素A等等。一、生理功能1、食物种类：膳食中铁的吸收率平均约为10%。但各种食物间有很大的差异，动物性食品铁的吸收率一般高于植物性食品，如果膳食中植物性食品较大时，铁的吸收率就可能不到10%。鸡蛋的铁的吸收率低于其它动物性食品，在10%以下。二、铁的吸收2、食物中有些成分，如维生素C、胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸、葡萄糖、果糖、柠檬酸、琥珀酸、脂肪酸、肌苷、山梨酸等能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀，因而有利于铁的吸收。3、肉、禽、鱼类食物中有一种叫“肉因子”的物质，能显著地促进非血红素铁的吸收。据试验摄入含硫酸亚铁的烤面包卷的同时，摄入肉类可使面包中的硫酸亚铁的吸收率提高2倍以上，但迄今并未确知肉因子的化学构造。4、食物中另有一些成分可妨碍铁吸收，如茶叶所含的鞣酸在肠内与铁形成难溶性的复合物，以致妨碍铁吸收。5、铁的吸收也受体内铁的需要程度的影响，如缺铁时，患血色病时，妊娠的后半期和红细胞生成作用受刺激时，铁的吸收增加；而铁负荷过量和红细胞生成抑制时则吸收减少。铁是人体内含量最多的必需微量元素，在体内发挥着重要的生理功能。长时间铁缺乏，可引起缺铁性贫血易患人群：婴幼儿、青少年、育龄妇女（尤其是孕妇、乳母）、老年人缺铁性贫血三、铁缺乏症1、供给量2、食物来源四、推荐量及食物来源如何科学补铁铁是人体所需的一种微量元素，如果缺乏可引起缺铁性贫血，但如果摄人过多可对身体产生副作用，造成不良后果。第一，盲目过量的补铁会造成儿童体内含铁量过多，会影响对其他微量元素(如铜、锌、镁)的吸收，特别容易造成缺锌症。第二，过量吸收铁以后，会通过血液循环到心、肝、肺等重要器官，沉积后会引起血色素沉着症，损害这些脏器的功能。第三，过量的铁吸收后还会沉积于胰腺，导致胰腺功能异常，可引起“青铜色糖尿病”。第四，当一次大量摄人后，可使血清中铁浓度明显增高，超过血浆蛋白质的结合能力时，血液中的游离铁离子便会增加，导致小儿心肌受损、心力衰竭甚至休克死亡。第五，过量吸收铁，会影响小肠对其他微量元素(如锌、镁)的吸收，使小儿免疫功能降低，增加婴幼儿对细菌感染的易感性。第六，服用过量的铁后，还会引起维生素的缺乏，造成体内氧化剂和抗氧化剂的机制失调，最后导致毛细血管膜广泛损害，从而引起淬死。*2.锌人体含锌2-2.5g，主要存在于所有组织中。按单位重量含锌量计算，以视网膜、脉络膜、前列腺为最高；其次为骨骼、肌肉、皮肤、肝、肾、心、胰、脑和肾上腺等。血液中锌含量：红细胞约占75-88%，血浆12-22%，白细胞3%。1、酶的组成成分或酶的激活剂已知含锌的酶不下80种，如乳酸脱氢酶、羧肽酶、胸腺嘧啶苷激酶，还有RNA聚合酶和DNA聚合酶的激活等。2、促进生长发育与组织再生锌是调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶活性所必需，与蛋白质和核酸的合成，细胞生长、分裂和分化等各过程都有关。一、生理作用3、促进食欲可通过参加构成一种含锌唾液蛋白而对味觉与食欲发生作用。4、促进维生素A代谢锌在体内有促进视黄醛的合成和构型转化；参与肝中VA动员，维持血浆VA浓度的恒定，对于维持正常暗适应能力有重要作用。5、参与免疫功能锌能直接影响胸腺细胞的增殖，使胸腺素分泌正常，以维持细胞免疫的功能，锌还可维持皮肤健康。锌主要在小肠内被吸收，然后和血浆中白蛋白或运铁蛋白结合，随血液流入门脉循环，分布于各器官组织。二、吸收与代谢1、厌食症和异食癖2、缺锌影响智力发育3、缺锌影响生长发育4、缺锌导致免疫力低下5、伤口愈合缓慢三、缺乏与过量影响锌吸收的因素：(1)膳食中含磷化合物如植酸的影响；(2)过量纤维素及某些微量元素也影响吸收。如锌与铁比值过小，即铁过多可抑制锌吸收；(3)体内锌营养状况也会影响锌的吸收；1、推荐量2、来源四、推荐量与食物来源1)硫酸锌糖浆或片剂：口服120mg锌可达到治疗效果，但属无机锌，常引起食后胃肠道反应。2)有机锌：如葡萄糖酸锌、乳酸锌、谷氨酸锌、醋酸锌、甘氨酸锌。一般有机锌的吸收利用率比无机锌高，毒副作用也比较小，属第二代锌制剂产品。3)生物锌：如酵母锌等，属第三代锌制剂，它们