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）常量元素：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等。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、锂体内在吸收、贮存上存在
2、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分布在细胞内外液，调节细胞膜的通透性参与酶系激活3无机盐的生理功能维持神经和肌肉的兴奋性矿物质缺乏的主要因素矿物质缺乏的主要因素 地球环境中各种元素的分布不平衡 食物中含有天然存在的矿物质拮抗物 食物加工过程中造成矿物质的损失 摄入量不足或不良饮食习惯 生理上有特殊营养需求的人群一、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1
3、99%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
4、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*主要在小肠吸收酪蛋白磷酸肽酪蛋白磷酸肽(CPP)(CPP)構造生理機能構造生理機能 牛乳牛乳ss1 1-酪蛋白酪蛋白 (66-70)(66-70)：牛乳牛乳ss2 2-酪蛋白酪蛋白 (8-12)(8-12)及及 (56-60)(56-60)：牛乳牛乳-酪蛋白酪蛋白 (14-21)(14-21)：ArgArgThrThrP PIleIleGluGluGluGluLeuLeuGluGluGluGluSerSerP PSerSerP PSerSerP P
5、SerSerP PGluGluLeuLeuGluGluGluGluSerSerP PSerSerP PSerSerP PSerSerP P 人乳人乳-酪蛋白酪蛋白 (1-12)(1-12)：分泌型分泌型IgAIgACPPCPPT-cellT-cellB-cellB-cellCPPCPP板細胞板細胞腸間膜節腸間膜節IgAIgA産生細胞産生細胞IgAIgA産生促進産生促進腸管腸管促進促進该的吸收该的吸收CPPCPPCaCa食物钙食物钙小肠70-80%的摄入钙由粪中排出甲状旁腺激素降钙素血 浆 钙(100mg/L)肾随尿排出随尿排出软组织软组织细胞外液细胞外液占体内占体内1%的钙的钙骨骼骨骼占体内占
6、体内99%的钙的钙牙齿牙齿20-30%的摄入钙被吸收返回*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）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/d4）
7、乳母通过乳汁约排出钙150-300mg/d5）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：可用于儿童钙的无明显损害水平（non-obs
8、erved 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、蔬菜水果 含钙丰富的食物含钙丰富的食物 mg/100g食物食物含量含量食物食物含量含量 食物食物含量含量虾皮虾皮虾米虾米河虾河虾泥鳅泥鳅红螺红螺河蚌河蚌鲜海参鲜海参 991991555555325325299299539539306306285 285 苜蓿苜蓿荠菜荠菜雪里蕻雪里蕻苋菜苋菜乌塌菜乌塌菜油菜苔油菜苔黑芝麻黑芝麻 713713294294230230187187186186156156780 780 酸枣棘酸枣棘
9、花生仁花生仁紫菜紫菜海带海带(湿湿)黑木耳黑木耳全脂牛乳粉全脂牛乳粉酸奶酸奶 435435284284264264241241247247676676118 118 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NNNNH3CH3CCH3CH3CH2CH2COOHCH2CH2COOHFeCHCH2CH2CHz血红素
10、的结构红细胞的代谢特点红细胞由骨髓造血干细胞定向分化而来原始红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞网状红细胞成熟红细胞无细胞器，葡萄糖供能(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 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
11、收率多在10-25%，较植物性食物（多 无机硒；溶解度大 低代谢后的硒大部分尿排出，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不同人群硒的推荐摄入量不同人群硒的推荐摄入量(RNI)g/d 年龄年龄硒硒年龄年龄硒硒0 00.50.51 14 47 71111141415 15 2020202025253535
12、4545505018185050孕妇孕妇 早期早期 中期中期 晚期晚期乳母乳母505050505050505050506565成年人硒的成年人硒的ULUL为为400g/d400g/d。含硒较高的食物含硒较高的食物 g/100g 食物食物含量含量食物食物含量含量食物食物含量含量鱼子酱鱼子酱海参海参牡蛎牡蛎蛤蜊蛤蜊鲜淡菜鲜淡菜鲜赤贝鲜赤贝蛏子蛏子章鱼章鱼203.09150.0086.6477.1057.7757.3555.1441.68青鱼青鱼泥鳅泥鳅黄鳝黄鳝鳕鱼鳕鱼猪肾猪肾猪肝猪肝(卤煮卤煮)羊肉羊肉猪肉猪肉37.6935.3034.5624.8111.7728.7032.2011.97瘦牛肉瘦
13、牛肉干蘑菇干蘑菇小麦胚粉小麦胚粉花豆花豆(紫紫)白果白果豌豆豌豆扁豆扁豆甘肃软梨甘肃软梨10.5539.1865.2074.0614.5041.8032.008.43七、铜七、铜（copper，Cu）人体内铜总量约50-120mg广泛分布于各组织中肝、脑：浓度最高。肝中含量约占铜总量15%，脑约占10%左右肌肉中浓度较低，但总量约占铜总量40%肝、脾：铜的储存器官(一)功能（一）生理功能*主要以含铜金属酶形式发挥作用。如铜蓝蛋白细胞色素氧化酶（cytochrome oxidase）超氧化物歧化酶*(superoxide dismutase,SOD)酪氨酸酶多巴-羟化酶赖氨酰氧化酶等1铁代谢血浆
14、中只有Fe3+才能与运铁蛋白结合。血浆铜蓝蛋白催化Fe2+氧化为Fe3+铜蓝蛋白可能与细胞色素氧化酶一起参与促进血红蛋白的合成2蛋白交联（crosslinking）弹性蛋白和胶原蛋白的交联，依赖于赖氨酸经赖氨酰氧化酶催化醛赖氨酸，后者为胶原发生交联所必需3超氧化物转化是超氧化物歧化酶（SOD）的成分。具有SOD活性的酶有脑铜蓝蛋白（cerebrocuprein）、红细胞铜蛋白（erythrocuprein）和肝铜蛋白（hepatocuprein）等这些酶催化超氧离子氧+过氧化氢，从而保护细胞免受毒性很强的超氧离子的毒害4与儿茶酚胺的生物合成、维持中枢神经系统的正常功能有关酪氨酸可分别被多巴胺-
15、羟化酶、酪氨酸酶催化为多巴胺（dopamine，DA）及黑色素（melanin）5此外，铜可能还与脂类、胆固醇及葡萄糖的代谢有关(二)吸收/代谢（二）吸收、代谢在胃和小肠上部吸收，吸收率约40%铜在体内不是储存金属，其内环境的稳定主要是通过排泄作用维持（三）缺乏与过量 铜普遍存在于各种食物中，一般不易缺乏(四)来源/RNI（四）食物来源、供给量一般食物均含铜肝、肾、鱼坚果与干豆类含量较丰富蔬菜含量低牛奶含铜也少AI 2.0-3.0 mg NOAEL 9 mg UL 10 mg锰的生理功能锰的生理功能 酶的组成成分或激活剂酶的组成成分或激活剂 维持骨骼正常发育维持骨骼正常发育 促进糖和脂肪代谢及
16、抗氧化功能促进糖和脂肪代谢及抗氧化功能 与生殖功能有关与生殖功能有关 与神经功能有关与神经功能有关 中国营养学会制订每日锰的中国营养学会制订每日锰的AIAI成人为成人为3.5mg/d3.5mg/d，ULUL为为10mg/d10mg/d。食物来源食物来源 糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿鱼、茶糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿鱼、茶叶、花生、干豆、莴苣、土豆、甘蓝。叶、花生、干豆、莴苣、土豆、甘蓝。铬的生理功能铬的生理功能 铬是体内葡萄糖耐量因子铬是体内葡萄糖耐量因子(glucose tolerance(glucose tolerance facto,GTF)facto,GTF)的重要组成成分，能增强胰岛素的作用。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有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A A的浓度及降低血的浓度及降低血清胆固醇的作用。清胆固醇的作用。三价铬与三价铬与DNADNA结合，可增加其启动位点的数目，增结合，可增加其启动位点的数目，增强强RNARNA和和DNADNA的合成。的合成。成人成人AIAI为为50g/d50g/d，ULUL为为500g/d500g/d铬的食物来源铬的食物来源 肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜
