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1、*1蔡智鸣同济大学医学院营 养 指 导 师*2第五节矿物质*3微量元素微量元素必需微量元素铜、钴、铬、铁、碘、钼、硒、锌可能必需微量元素 锰、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 氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂*5（一）体内分布与代谢成人体内含铁量约为45g，其中72以血红蛋白、3以肌红蛋白、0.2以其他化合物形式存在，称为功能铁；其余则为储备铁。储备铁主要以铁蛋白的形式储存于肝脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中，约占总铁量的25。*6铁的代谢铁的代谢铁在体内代谢中可反复被身体利用。一般情况下，除肠道分泌和皮肤、消化道及尿道上皮脱落可损失一定数量（平均每日约1mg）外，几乎不
2、存在其它途径损失。因此，只要从食物吸收的铁能弥补这些损失，就能满足机体需要。*7食物中的铁主要以Fe(OH)3 络合物的形式存在，在胃酸作用下，还原成亚铁离子，再与肠内容物中的维生素C、某些糖及氨基酸形成络合物，在十二指肠及空肠吸收。进入肠粘膜细胞中的铁，首先与脱铁铁蛋白(apoferritin)结合形成铁蛋白(ferritin)，储存于粘膜细胞中。当机体需要铁时，铁即从铁蛋白中释出，再与运铁蛋白(transferrin)的1 -球蛋白结合，被带入血循环，运往需要铁的组织中。失去铁的脱铁铁蛋白重新与新吸收的铁结合为铁蛋白，当肠粘膜细胞中铁蛋白的量逐渐增高达到饱和时，铁的吸收相应减少，最后停止。
3、当机体需铁量多时，吸收增加，需铁少时，吸收减少。 *8食物中铁有血红素铁与非血红素铁两种类型：血红素铁(haem iron)， 是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁，可被肠粘膜上皮细胞直接吸收。此型铁不受植酸等因素的干扰，且胃粘膜分泌的内因子有促进其吸收的作用，吸收率高；非血红素铁或离子铁 主要以Fe(OH)3络合物的形式存在于食物中。与其结合的有机分子有蛋白质、氨基酸及其它有机酸等。此类铁必须先溶解，与有机部分分离，还原为亚铁离子后，才能被吸收。 辅基血红素 原卟啉由四个吡咯环组成，4个吡咯环通过甲叉桥连接形成四吡咯环系统，与之相连还有四个甲基和两个乙烯基及两个丙酸基。O2与肌红蛋白的结合
4、F8E7与氧结合时血红蛋白的变构过程血红素中铁原子的变化高自旋状态 低自旋（非氧合，原子半径较大） （氧合，原子半径较小）*12影响铁吸收的因素影响铁吸收的因素 抑制因素： 磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、膳食纤维磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、膳食纤维， 卵黄高磷蛋白卵黄高磷蛋白（蛋黄中），（蛋黄中）， 鞣酸、多酚鞣酸、多酚（茶、咖啡），（茶、咖啡）， 胃酸缺乏， 或使用抗酸药（碱或碱性药物）。*13促进因素：促进因素： 维生素C： Fe3+ Fe2+ 铁:维生素C 1:510时，铁吸收率可提高36倍；半胱氨酸也有类似作用。 肉因子：某些动物组织蛋白质（畜禽鱼）中的成分，可提高非血红素铁的吸收率，但
5、其化学结构未确知。 乳酸、柠檬酸、琥珀酸、乳糖、果糖：与铁螯合成小分子可溶性 物质。 核黄素：与铁的吸收、转运、储存有关。 膳食中含钙高时，可除去干扰铁吸收的植酸、磷酸和草酸根，增加铁的吸收。铁的吸收率还受体内的储存量和需要量的影响 *14食物中铁的吸收率一般在10%以下。植物性食物中，大米为1%，小麦粉为5%，玉米、黑豆为3%，大豆为7%，莴笋为4%；动物性食物铁吸收率较高，鱼粉为11%，血红蛋白为25%，肝与肉类为22%。蛋类因卵黄中高磷蛋白干扰铁吸收仅为3%。*15（二）生理功能（二）生理功能 1、构成血红蛋白、肌红蛋白的成分，参与氧的运输 铁在体内与蛋白质结合构成血红蛋白与肌红蛋白；前
6、者在血液中输送氧，后者在肌肉系统中输送氧。2、构成含铁酶类，参与组织呼吸 含铁酶以铁做为辅基，如过氧化物酶、过氧化氢酶、细胞色素氧化酶等。在组织呼吸过程中借助铁离子数的变化传递电子，促进生物氧化。 3、此外铁还有许多重要功能 铁与红细胞形成和成熟有关 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 促进药物在肝脏的解毒*16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，I
7、DA )分为三个阶段铁缺乏高发人群早产儿6m-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*17可发生在各个年龄段，可发生在各个年龄段，尤以婴幼儿、尤以婴幼儿、青春期少女、孕青春期少女、孕妇及乳母更易发生。妇及乳母更易发生。 主要由于摄入不足或需要量增加主要由于摄入不足或需要量增加。另外，因另外，因月经过多，创伤失血过多，痔疮、消化道溃月经过多，创伤失血过多，痔疮、消化道溃疡、肠道寄生虫等疾病的出血疡、肠道寄生虫等疾病的出血，也是引起铁缺乏的重，也是引起铁缺乏的重要原因。要原因。*18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
8、气短 头晕 眼花等*19缺铁性贫血临床表现缺铁性贫血临床表现缺铁性贫血（缺铁性贫血（iron deficiency anemiairon deficiency anemia，IDAIDA）起病缓）起病缓慢，慢，轻者轻者可无明显症状，仅表现为可无明显症状，仅表现为面色苍白面色苍白、口腔粘膜、口腔粘膜和眼结合膜苍白和眼结合膜苍白无血色无血色。严重者严重者有有头昏、耳鸣、乏力、食欲低下、体重增长缓慢头昏、耳鸣、乏力、食欲低下、体重增长缓慢、记忆力减退、思想不集中、记忆力减退、思想不集中。重度贫血者重度贫血者可有可有肝脾肿大，出现贫血性心脏病，红细胞肝脾肿大，出现贫血性心脏病，红细胞数和血红蛋白均低于
9、正常值。数和血红蛋白均低于正常值。缺铁性贫血缺铁性贫血所致所致 反甲反甲 正常的指甲正常的指甲干燥，脆弱干燥，脆弱的指甲的指甲*22缺铁性贫血的治疗及预防缺铁性贫血的治疗及预防 膳食膳食多吃富含铁和维生素多吃富含铁和维生素C C的食物的食物，用铁制炊用铁制炊具烹调食物具烹调食物，及时治疗慢性出血性疾病及时治疗慢性出血性疾病，对缺铁，对缺铁性贫血日常都有很好的预防作用。性贫血日常都有很好的预防作用。*23（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 UL 50
10、mg*24常见食物的铁含量（常见食物的铁含量（mg/100gmg/100g） 发菜99.30 蛋黄6.50 鸡肉1.40黑木耳97.40 绿豆6.50 糯米1.40紫菜54.90 辣椒6.00 油菜1.20蚌肉50.00 稻米(红)5.50 籼米 1.20藕粉41.80 荠菜5.40 带鱼1.20豆腐皮30.80 小米5.10 鲳鱼1.10豆腐干23.30 八宝菜4.80 粳米 1.10猪肝22.60 标准粉3.50 土豆0.80冬菇21.10 菠菜2.90 苹果0.70扁豆19.20 鸡蛋2.30 白菜0.50莜麦面13.60 红枣2.30 茄子0.50香菇(干)10.50 草莓2.10 番
11、茄0.40 猪血8.70 蟹肉1.80 葡萄0.40黄豆8.20 肥瘦猪肉1.60 萝卜0.30小豆7.40 对虾1.50 牛乳0.30常用食物中的铁含量 (mg/100g食部)食物食物含铁量含铁量食物食物含铁量含铁量食物食物含铁量含铁量稻 米2.3 黑木耳(干) 97.4 芹 菜 0.8标准粉3.5 猪肉(瘦)3.0 打油菜7.0小 米5.1 猪肝22.6 大白菜4.4 玉米(鲜)1.1 鸡肝8.2 菠 菜2.5大 豆8.2 鸡蛋2.0 干红枣1.6红小豆7.4 虾米11.0 葡萄干0.4绿 豆6.5 海带(干)4.7 核桃仁3.5芝麻酱58.0 带鱼1.2 桂 圆44.0*26含铁较高的食
12、物（含铁较高的食物（mg/100gmg/100g）食物 含量 食物 含量 食物 含量鸭血 30.5 蝽子 33.6 藕粉 41.8鸡血 25.0 蛤蜊 20.0 黑芝麻 22.7沙鸡 24.8 剌蛄 14.5 鸡蛋黄粉 10.6鸭肝 23.1 发菜 99.3 地衣（水浸） 21.1猪肝 22.6 红蘑 235.1 冬菜 11.4蚌肉 50.0 冬菇 10.5 苜蓿 9.7*27五、碘五、碘（iodine，I）（一）体内分布与代谢人体内含碘总量约为2050mg，其中50分布在肌肉，20在甲状腺，10在皮肤，6在骨骼中，其余存在于其他内分泌腺及中枢神经系统。血液中的碘主要为蛋白结合碘，含量约为40
13、80g/L。 tetraiodothyronine (T4), 16.2% (甲状腺素) triiodothyronine (T3), 7.6% (三碘甲状腺原氨酸)甲状腺组织中thyroid iodine diiodothyronine (DIT), 33.4% (二碘酪氨酸) （812mg） monoiodothyronine (MIT), 32.7% (一碘酪氨酸) others 血液中 In blood: protein-binding iodine (蛋白结合碘 PBI), 30-60 g/L Iodine（碘） in the body (20-50mg) Structure of
14、T4 and T3Structure of T4 and T3*30人体碘的来源如下：8090来自食物，1020来自饮水，不足5的碘来自空气。消化道、呼吸道、皮肤、粘膜均可吸收碘。食物中的碘，主要是无机碘化物，可在肠道迅速地吸收，并大部分被甲状腺所利用，形成甲状腺素。大部分甲状腺素在肝脏与葡萄糖醛结合，随胆汁而入肠道。其中约有三分之一被重吸收，其余从粪便排出。 *31（二）生理功能（二）生理功能 碘对人体的作用是通过合成的甲状腺激素来实现的。甲状腺素是人体最重要的激素之一，主要生理功能有： 1、促进生物氧化 甲状腺素能促进三羧循环中的生物氧化，协调生物氧化和磷酸化的偶联、调节能量转换。因此，甲
15、状腺素分泌减少时，可出现一系列因生物氧化减退、氧化磷酸化解偶联以及ATP供应不足而引起的症状，如基础代谢降低，体温降低，肌肉无力等。*322、调节蛋白质合成和分解 膳食蛋白质摄入不足时，甲状腺素能促进蛋白质合成；当膳食蛋白质充足时，则有促进蛋白质分解作用。3、促进糖和脂肪代谢 甲状腺素能加速糖的吸收利用，促进糖原和脂肪分解氧化，调节血清中胆固醇和磷脂浓度等。甲状腺机能低下时，可引起血清胆固醇浓度升高等。 4、调节水盐代谢 甲状腺素可促进组织中水盐进入血液并从肾脏排出，缺乏时可引起组织内水盐潴留，发生粘液性水肿。*335、促进维生素的吸收利用 甲状腺素可促进烟酸的吸收利用，胡萝卜素转化为维生素A
16、及核黄素合成核黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)等。6、增强酶活力 甲状腺素能激活体内100多种酶，如细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系、碱性磷酸酶等，在物质代谢中起作用。7、促进生长发育 甲状腺能促进骨骼的发育和蛋白质合成，维护中枢神经系统的正常结构。 *34体现在：促进体格发育： 调控儿童骨胳发育、性发育、肌肉发育、增进身高体重。促进脑发育： 胎儿和婴幼儿的脑发育有一个临界期（宫内至出身后2岁内）。缺碘低甲状腺素不同程度脑发育落后。（不可逆过程）维持大脑垂体的形态、功能和代谢。甲状腺功能低下时，婴儿表现为生长缓慢、长骨发育迟滞，身体矮小、智力低下、聋哑、面容呆笨等.*35（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*36碘缺乏主要由环境与食物缺碘引起。 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； 此外，Pro不足，钙、锰、氟过高或钴、钼不足对甲状腺素合成也有一定影响。*37碘缺乏的危害碘缺乏的危害孕妇缺碘：引起胎儿流产、早产、死产、先天畸形、先天聋哑
