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1、第五节 矿物质,第五节 矿物质,1概念 由于进化原因，人体组织内几乎含有自然界存在的各种元素，而且与地球表层的元素组成基本一致 这些元素中，约20种左右的元素为人体必需 除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外 其余统称无机盐（矿物质 / 灰分，minerals） 又分常量（宏量）元素（macroelements）、微量元素（microelements / trace elements）,体内在吸收、贮存上存在平衡调节关系*,吸收 利用上存在拮抗-协同作用,体内不生成 也不消失 必需经膳食补充,体内分布极不均匀,随年龄而 但元素间比例变动不大,2无机盐的代谢特点,机体组织重要构成成分,在细胞内外
2、液,参与酶系激活,3无机盐的生理功能,一、钙,一、钙（calcium，Ca） 出生时体内含钙总量约为28g，成年时达850-1200g（约为体重的1.5-2.0%） 分布极不均匀 是含量最多的无机元素,199%以羟磷灰石结晶3Ca3(PO4)(OH)2形式集中在骨骼、牙齿，是钙的储存库。其中少数为无定形钙，此部分在婴儿期占较大比例，以后随年龄增长而逐渐减少 2其余1%，有一半与柠檬酸螯合或与Pro结合；另一半则以离子形式存在于软组织、细胞外液、血液等组织中组成混溶钙池（miscible calcium pool），与骨骼钙维持着动态平衡，是维持细胞正常生理状态所必需,体内有强大的保留钙和维持细
3、胞外液中钙浓度的机制 当膳食钙严重缺乏或机体发生钙异常丢失时 可通过这些机制使骨脱矿化以纠正甚至是轻微的低钙血症，而保持血钙的稳定,(一) 功能,（一）钙的生理功能 1构成骨骼和牙齿的主要成分 2维持神经与肌肉活动 3促进体内某些酶的活性 4参与凝血过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性及毛细血管渗透压等,(二)吸收代谢,（二）吸收与代谢 1食物钙吸收、影响因素* 主要在小肠吸收,返回,*生活中有那些 常见食品 是发酵食品?,发芽、发酵可破坏植酸。酸浸也可去除部分,发酵食品?,草酸,草酸* 主要存在于一些蔬菜和水果中，可与钙、铁等形成不被人体分解的螯合物 可用在开水中汆（cuan
4、）的方法去除部分或大部分,2钙的排泄 钙营养状况良好时，成人的钙排泄量肠吸收量 1）体内钙大部分经肠粘膜上皮细胞的脱落、消化液的分泌排入肠道，其中一部分被重吸收，其余由粪中排出（内源性粪钙，约125-180mg/d） 2）钙从尿中的排出量约为摄入量的20%左右（约100-200 mg/d） 3）汗液也是钙的排泄途径，但个体差异较大，如高温作业者经汗丢失钙可高达1g/d,4）乳母通过乳汁约排出钙150-300mg/d 5）在整个妊娠期，约30g的钙由母亲转运给胎儿 6）补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳，甲状腺、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素或Vit D过多，以及卧床均可使钙排出增多,3钙的储留 钙在体内
5、的储留受膳食供给水平所左右，人体对钙的需要程度也有影响 高磷膳食对钙储留的影响不大 高钠摄入可钙在骨骼中的储留，并骨密度 氟骨症、糖尿病均对钙代谢有不利影响,4钙缺乏* 主要影响骨骼发育和结构，表现为 儿童佝偻病 成人骨质软化症 老年人骨质疏松症 其他如骨质增生、抽搐等,(三)RNI,（三）钙的供给量 钙的需要量估计方法有两种 1平衡法：适用于成年人 2直接测定法：可用于儿童 钙的无可观察到副作用水平（non-observed adverse effect level，NOAEL）为1500mg 成年男女性均为800mg,(四)来源,（四）食物来源* 良好来源：乳及乳制品 主要来源：豆及豆制品
6、、蔬菜水果,经常有科普杂志、报刊 介绍骨头汤可以补钙， 加几滴醋效果更好。 你认为正确吗? WHY ?,骨头汤？,Q-草酸豆腐?,经常有科普杂志、报刊介绍 “菠菜、空心菜、折耳根等含 草酸多的蔬菜与高钙食物豆 腐同食会形成不易被吸收的 草酸钙，影响钙的吸收。” 你认为正确吗? WHY ?,二、铁,二、铁（iron，Fe） 体内必需微量元素中含量最多，总量约4-5g 分布极不均匀,(一)功能,（一）生理功能 1参与O2、CO2转运、交换和细胞呼吸过程 铁与红细胞形成和成熟有关 2催化促进-胡萝卜素转化为Vit A， 催化促进嘌呤与胶原的合成 促进机体抗体生成，增加抵抗力 促进脂类在血液中的转运
7、促进药物在肝脏的解毒 3对行为智力有影响,(二)吸收代谢,（二）吸收与代谢 吸收率1-25% 受铁存在形式等多因素影响 食物中铁的存在形式及吸收影响因素*,动物性食物的非血红素铁（non-haem iron）吸收影响因素较少，且存在血红素铁（haem iron），其吸收率多在10-25%，较植物性食物（多10%）的高,(三)铁缺乏,铁减少期 ( iron decreasing，ID ),RBC生成缺铁期 ( iron deficiency erythrocyte，IDE ),缺铁性贫血期 ( iron deficiency anemia，IDA ),分为三个阶段,铁缺乏,高发人群,早产儿 6m
8、-6yr婴幼儿 青春期少年 妊娠后半期 严重寄生虫感染个体,（三）铁缺乏及缺铁性贫血,铁缺乏症状,缺铁性贫血,智力和行为改变,工作能力,抗感染力,耐寒能力,食欲减退,面色苍白 心慌 气短 头晕 眼花等,(四)来源、RNI,（四）食物来源及供给量 良好来源为动物肝、血、畜禽鱼肉 少数植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的铁含量较高，但吸收不好 成年男性15mg，成年女性20mg，孕妇、乳母25-35mg NOAEL 65mg UL 50mg,四、碘 (一)功能,四、碘（iodine，I） 人体内含碘约20-50mg，相当于0.5mg/kg。其中20%集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其它分布在肌肉与其它
9、组织中 （一）生理功能 主要参与甲状腺素合成，通过甲状腺素表现其生理功能 甲状腺素主要是促进、调节代谢和生长发育,1活化酶包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等一百多种，促进生物氧化和代谢，协调氧化磷酸化过程，调节能量转化 2促进Pro合成、调节Pro合成与分解 3促进糖和Fat代谢 4促进维生素的吸收和利用 5调节组织中水盐代谢 6促进神经系统、组织的发育、分化,(二)吸收代谢,（二）吸收与代谢 无机碘离子在绝大多数情况下极易被吸收，1hr内大部分被吸收，3hr完全吸收 有机碘在肠道内降解为碘化物被吸收，部分有机碘则可能被完整地吸收 食物中的甲状腺素80%可直接吸收 大部分被甲状腺摄取并合成甲状
10、腺素。甲状腺素在分解代谢后，部分被重新利用，部分经肾脏和胆汁排出体外 乳汁中可排出一定量的碘（约7-14 g/dl）,（三）碘缺乏,食物性缺碘有地区性（地方性甲状腺肿），主要在内陆地区,碘缺乏,甲状腺素合成分泌,垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌,甲状腺增生、肥大,胎儿和新生儿期缺碘可引起生长损伤，尤其是神经、肌肉，认知能力低下，即呆小症（克汀病） 胚胎期和围产期死亡率上升 成人缺碘引起单纯性甲状腺肿,有些食物中含有抗甲状腺素物质 如十字花科植物（白菜、萝卜等）含有-硫代葡萄糖苷等可影响碘的利用，在加热烹调时，可破坏释放这些物质前体的酶 此外，Pro不足，钙、锰、氟过高或钴、钼不足对甲状腺素合成也
11、有一定影响,单纯性甲状腺肿大,F1-碘缺,(四)碘过量,（四）碘过量 部分地区的食物或水中的碘含量高，食用这些食物或水会造成高碘甲状腺肿 限制高碘的摄入即可防治 但碘化盐的使用未见碘过量,(五)来源、RNI,（五）食物来源*及供给量 目前主要通过加碘食盐来摄取 食盐中碘化钾/碘酸钾（稳定）等碘化物加入量在120000-50000 海产品含碘高 干海带 24000g/100g 干紫菜 800g/100g RNI 成人150g NOAEL 1000 g UL 850 g,五、锌,五、锌（Zinc，Zn） 含锌2-2.5g，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤 单位重量计则以视网膜、脉络膜、前列腺最高,(一)
12、功能,1,2,3,4,5,体内多种酶的组成成分或酶激活剂,促进生长发育与组织再生,促进Vit A代谢和生理作用,参与免疫功能,促进食欲,（一）生理功能,(二)吸收代谢,（二）吸收、代谢 小肠，主动吸收 影响因素* 植酸：人奶锌吸收率40%，牛奶32%，一些豆类配方食品仅14%。在牛奶中加入与豆类配方食品等量的植酸钠，则降为16% 纤维素、某些微量元素（如二价非血红素铁）过多时可抑制锌吸收 混合食物：锌吸收率约20-40%,(三)缺乏、过量,1,2,3,4,5,儿少生长发育迟缓 青春期性发育延迟,性功能减退 (hypogonadism) 精子产生过少,味觉 嗅觉功能下降 甚至丧失或有异食癖,创伤
13、愈合不良 抵抗力下降 易感染,孕妇缺锌可致胎儿中枢神经系统先天畸形,锌缺乏,6,智力下降,（三）锌缺乏与过量,一般膳食未见锌中毒。就目前研究而言，补锌量略高于RNI，未见干扰其它微量元素的作用 （四）食物来源及供给量 海产品含锌丰富，肝、肉、蛋次之 粮豆类有一定含量，但吸收差 RNI 成人 男15.5mg 女11.5mg NOAEL 30mg,六、硒 (一)功能,六、硒（Selenium，Se） 硒总量约14-20mg，广泛分布于各组织中 浓度高的有肝、胰、肾、心、牙釉质及指甲，脂肪组织中最低 （一）生理功能* 1抗氧化作用 与Vit E的抗氧化作用具有协同作用,2解毒和细胞保护作用 硒与金属
14、有很强的亲和力 动物实验发现硒可黄曲霉毒素B1急性损伤、减轻肝中心小叶坏死程度与死亡率 3保护心血管、维护心肌的功能 血硒高的地区心血管疾病发病率低 动物实验表明硒对心肌纤维、小动脉及微血管的结构及功能有重要作用 以心肌损害为特征的克山病可能与缺硒有关,4促进生长和繁殖、保护和改善视觉器官功能及抗肿瘤作用 5参与辅酶A、辅酶Q的合成，在机体合成代谢、电子传递中起重要作用；可增加血中抗体数量，起免疫佐剂作用,(二)吸收代谢,（二）吸收*与代谢 小肠吸收 无机硒、有机硒都易于吸收，其吸收率大都在50%以上 吸收率高低与其化学结构、溶解度有关 如蛋氨酸硒 无机硒；溶解度大 低 代谢后的硒大部分尿排出
15、，少数 肠道、汗液、肺排出,(三)缺乏过量,硒缺乏,克山病重要病因,缺硒地区肿瘤发病率明显较高,生长迟缓,白内障患者补硒后视觉功能有改善,可能大骨节病发生率,硒过量,水土 食物硒含量过高,中毒,（三）硒缺乏、过量,(四)来源/RNI,（四）食物来源及供给量 良好来源：动物性食品肝、肾、肉类及海产品、大蒜等 RNI 50 g NOAEL 200 g UL 400 g,复习思考题： 1、矿物质的生理功能有哪些？常见的常量元素和微量元素是什么？ 2、食物中促进和干扰钙吸收的因素有哪些？提高食物中钙的吸收率的措施有哪些？ 3、机体中钙的存在形式有哪些？有何生理功能？人体缺钙有哪些表现？ 4、甲状旁腺素（PTH）和降钙素（CT）在调节人体血钙平衡中起到什么作用？正常人体血钙浓度是多少？血钙过高和过低有哪些生理表现？,5、食物中铁的存在形式有哪些？它们在机体利用过程中的特点分别有哪些？试举几个富铁食品的名称。 6、硒与维生素E是如何协同发挥抗氧化生理功能的？人体硒缺乏和硒中毒有哪些典型症状？ 7、碘在机体中的生理活性形式是什么？有何生理功能？碘缺乏时对肌体的危害有哪些？生活中最有效的补碘方式是什么？,
