营养与食品卫生学――矿物质讲义

1、第 二 单元 矿物质第一节 概述1. 概述由于进化原因， 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。在构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需的 20 余种元素中，除碳、氢、氧、 氮主要以有机化合物存在外，其余统称矿物质（无机盐或灰分）。矿物质按照在人体内的含量可分成常量（宏量）元素和微量元素。 常量（宏量）元素：机体内含量大于0.01%的矿物质称为常量（宏量）元素。必需的：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫。微量元素：机体中含量小于 0.01%（100mg/kg ）者称为微量元素。 必需的：铜、钴、铁、铬、碘、锌、钼、硒。可能必需的：锰、硅、镍、硼、钒。 低剂量

2、可能有作用的：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂。2. 矿物质的代谢特点 随年龄增加而增加，但元素间比例变动不大。体内分布极不均匀。 体内不生成，也不消失，必需经膳食（食物和饮水）补充。 相互间存在协同或拮抗作用。某些微量元素生理剂量与中毒剂量相差较小，摄入稍过多就可产生毒性作用。3. 矿物质的生理功能 构成人体组织的重要成分。 维持渗透压、酸碱平衡、神经肌肉兴奋性。 构成多种活性物质的成分（酶的辅基、激素、维生素、核酸）参与酶系激活。第二节 钙1. 钙在人体内的分布出生时体内含钙总量约为 28g，成年时达10001200g （含钙总量约为 2530mol）。 是含量最多的无机元素。分布极不均匀。

3、骨骼、牙齿 99%（羟基磷灰石）。结合钙（柠檬酸或蛋白） 0.5%。 混溶钙池（软组织、细胞外液、血液）0.5%。混溶钙池的钙与骨骼钙保持着动态平衡，为维持体内所有细胞正常生理状态所必需。2. 钙的生理功能 构成骨骼和牙齿。维持神经与肌肉活动。 促进体内某些酶的活性。 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等。 促进细胞信息传递。维持细胞膜的稳定性。3. 钙的吸收与代谢钙吸收主要在小肠吸收主动转运、被动扩散（肠腔中钙浓度）。吸收率2030%。对钙吸收有利的因素影响因素作用原理维生素D参与钙的主动转运过程，促进钙结合蛋白的生成；增加肾脏对钙的重吸 收乳糖与钙螯合形成低分子可

4、溶性络合物，在肠道被细菌分解发酵产酸，降低肠腔pH蛋白质氨基酸可与钙结合形成可溶性络合物，但如果摄入过多可使尿钙排出增加需要量增 高婴幼儿、孕妇、乳母一些抗生 素如青霉素、氯霉素、新霉素等有利钙的吸收对钙吸收不利的因素影响因素作用原理草酸、植 酸与钙形成不可溶性复合物膳食纤维醛糖酸残基与钙结合脂肪脂肪消化不良时，未被吸收的脂肪酸与钙结合形成钙皂；同时伴有脂溶 性维生素D的损失年龄年龄增长，钙吸收率下降药物抗酸剂、抗癫痫及抗惊厥类药物、糖皮质激素药物等钙的排泄钙营养状况良好时，成人的钙排泄量肠吸收量。肠粘膜上皮细胞的脱落、消化液的分泌排入肠道t重吸收t粪中排出。尿钙（与钙摄入量和肠吸收钙相关）。

5、汗液（高温作业者经汗丢失钙可高达1g/d ）。乳汁（150 300mg/d ）。补液、酸中毒、高蛋白膳食、高镁膳食、卧床；甲状腺素、肾上腺皮质激素、甲状旁腺 素、维生素D过多t钙排出f。钙的储留钙在体内的储留受膳食供给水平和人体对钙的需要程度影响。高磷膳食对钙储留的影响不大。高钠摄入可J钙在骨骼中的储留，并J骨密度。氟骨症、糖尿病均对钙代谢有不利影响。4. 缺乏与过量儿童长期缺乏钙和维生素D可导致生长发育迟缓， 骨软化、骨骼变形，严重缺乏者可导致佝偻病，出现“ O'形或“X”形腿、肋骨串珠、鸡胸等症状。中老年人随年龄增加，骨骼 逐渐脱钙，尤其绝经妇女因雌激素分泌减少，骨质丢失加快，易引

6、起骨质疏松症； 缺钙者易 患龋齿，影响牙齿质量。过量钙的摄入可能增加肾结石的危险性，草酸、蛋白质和植物纤维摄入量高，易已钙结合形成结石相关因子。钙与一些矿物质存在相互干扰和拮抗作用，高钙膳食可明显抑制铁、 镁、磷的吸收及降低锌的生物利用率。5. 钙的膳食参考摄入量与食物来源成年人钙的适宜摄入量（Al）： 800mg钙的无可观察到副作用水平（NOAEL : 1500mg可耐受最高摄入量（UL）为2000mg/d。钙的食物来源：乳及乳制品。水产品（虾皮、海带等）。豆及豆制品、油料种子、蔬菜。第三节铁1. 铁在体内的存在形式铁是人体含量最多的必需微量元素，总量35g。人体内的铁可分为功能性铁和贮存铁

7、两大类：功能性铁：血红蛋白 60%75% 肌红蛋白 3% 含铁酶类 1%贮存铁：铁蛋白及含铁血黄素的形式存在于（肝、脾、骨髓）一一25%食物中的铁有两种存在形式：血红素铁和非血红素铁。血红素铁：是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁，可直接被肠粘膜上皮细胞吸 收，不受植酸等因素的影响。非血红素铁：是与蛋白质、氨基酸及其他有机酸等结合的主要以Fe （OH 3络合物的形式存在的铁，必须与结合的有机物分离并转化为亚铁后才能被吸收，影响吸收的因素较多。生理功能：（1） 参与体内氧的运送和组织呼吸过程：铁为构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及某些呼吸酶的组成成分，参与体内氧的运送和组织呼吸过程。血红蛋白

8、有携氧功能， 参与体内氧的交换及组织呼吸；肌红蛋白的基本功能是在肌肉组织中起转运和储存氧的作用；细胞色素为含血红素的化合物，对细胞呼吸和能量代谢有重要作用。（2） 维持正常的造血功能：红细胞中约含机体总铁的2/3。铁在骨髓造血组织中与卟啉结合形成高铁血红素，再与珠蛋白合成血红蛋白。缺铁影响血红蛋白的合成、DNA的合成及幼红细胞的增殖。（3）参与其他重要功能：铁与维持正常的免疫功能有关，缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞（NKcell ）活性降低。另外，在催化3 -胡萝卜素转化为维生素 A、嘌呤与胶原的合成、脂类在血液中转运以及药物在肝脏解毒等方面均需铁的参与。同时铁与抗脂质过氧化有关，随着铁

9、缺乏程度增高， 脂质过氧化损伤加重，以及铁的缺乏可使具有抗脂质过氧化作用的卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性下降。2.影响铁吸收的因素增加降低维生素C （阻止铁离子沉淀）植酸盐、草酸盐（粮谷、蔬菜）某些单糖、有机酸多酚类（茶叶、咖啡）动物肉类胃酸缺乏需要量增加（儿童、孕妇、乳母）抗酸药核黄素缺乏核黄素充足植物性食物铁吸收率V动物性食物铁。 蛋类中存在的卵黄高磷蛋白可阻碍铁吸收。牛奶是一种贫铁食物，且吸收率不高。食物铁吸收率（%食物铁吸收率（%大米1鱼11面粉5肝、肉22玉米3血红蛋白（全血）25萬苣4蛋类33.铁缺乏及缺铁性贫血4. 膳食参考摄入量和食物来源适宜摄入量：成年男性15mg/d。成年女性2

10、0mg/d 。孕中期 25mg/d 、孕后期 35mg/d 、乳母 25mg/d 。 UL 50mg/d。良好来源：动物肝、全血、畜禽肉类、鱼类。第四节 碘、锌、硒1. 碘人体内含碘约2050mg相当于0.5mg/kg。其中20嘛中于甲状腺，用于合成甲状腺 素。其它分布在肌肉与其它组织中。生理功能： 碘甲状腺素促进、调节代谢和生长发育；促进生物氧化，调节能量；促进蛋白质、碳水 化合物和脂肪、 维生素的吸收和利用； 调节组织中水盐代谢， 神经系统； 促进糖和脂肪代谢； 激活体内许多重要的酶。吸收：有机碘需转化为无机碘化物再被吸收， 但甲状腺素中的碘大部分 （80%）可被直接吸收。 排泄：尿（ 9

11、0%）、粪便（ 10%）、乳汁少量。碘缺乏：碘的膳食参考摄入量及食物来源：推荐摄入量（RNI）： 150mg孕妇+50mg。 食物来源：加碘食盐（碘化钾/碘酸钾（稳定）等碘化物加入量在1 : 2000050000）。海产品含碘高。2. 锌人体含锌 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。 锌的吸收、代谢：植酸，纤维素、某些微量元素（如铁）过多。 锌的生理功能：（ 1 ）体内多种酶（金属酶）的组成成分或酶激活剂（ 2）促进生长发育与组织再生（ 3）促进 Vit A 代谢和生理作用（ 4）参与免疫功能（促进机体免疫功能）（ 5）促进食欲（ 6）维持细

12、胞膜结构锌缺乏：锌参考摄入量和食物来源：成人：男 15.5mg ，女 11.5mg。 食物来源：海产品、肝、肉、蛋。3. 硒（ 1 ）生理功能：抗氧化作用（GSH-Px的组成成分）； 解毒（有毒重金属）和细胞保护作用； 保护心血管、维护心肌的功能； 促进生长；保护视觉器官；抗肿瘤；增强免疫功能。（ 2）硒缺乏：克山病大骨节病 （3）膳食参考摄入量和食物来源： 参考摄入量： 50mg。食物来源：肝、肾、肉类、海产品。4. 氟正常人体内含氟总量为 2.6g ，主要存在于骨骼和牙齿中，少量分布在毛发、指甲及其 他组织。 体内的氟含量与地球环境和膳食中氟的水平有关， 高氟地区人群体内的氟含量高于 一般

13、地区人群。生理功能： （1）维持骨骼和牙齿结构稳定性：适量的氟有利于钙和磷利用，促进骨的形成和增强 骨质坚硬性，加速骨骼生长。（2）构成牙齿的重要成分：氟在龋斑中可抑制糖酵解，减少酸性物质生成，起到防治 龋齿的作用。研究已证实氟可改善龋齿及降低儿童和成年人的龋齿患病率。缺乏与过量： 在含低氟量水源地区，龋齿的发病率增高。缺乏氟还可能影响骨的形成。过量氟可引起中毒， 慢性中毒主要为高氟地区居民长期摄入含氟高的饮水而引起。 氟中 毒对骨的危害是引起氟骨症； 另外， 氟斑牙也是氟中毒的主要危害。 防治的有效措施是改善 饮水，控制高氟地区饮水中氟含量应在0.71.0mg/L范围之内。食物来源： 除茶叶

14、、海鱼、海带、紫菜等少数食物中氟含量较高外，一般食物中含氟量较低。饮水 是氟的主要来源，饮水中氟含量取决于地理环境中的氟元素水平。练习题（ A1 型题）下列属于必需微量元素的是（ ）A. 钙、镁、磷、硫B. 镁、硒、铁、铜C. 钙、铁、锌、硒D. 铁、碘、钴、铬E. 锂、锡、钼、锰 答疑编号111020201正确答案（ D）混溶钙池是指存在于（ ）中的钙A. 骨骼B. 牙齿C. 柠檬酸钙D. 软组织、体液和血液E. 蛋白结合钙111020202 答疑编号 正确答案（ D）不利于钙吸收的因素有（ ）A. 膳食纤维、脂肪、草酸盐B. 乳糖、植酸盐、维生素 CC. 维生素D、脂肪、年龄增长D. 乳糖

15、、需要量增高、果胶E. 植酸盐、草酸盐、乳糖111020203 答疑编号 正确答案（ A） 不会使体内钙排出量增多的是（ ）A. 补液B. 酸中毒C. 高蛋白膳食D. 高镁膳食E. 高磷膳食 答疑编号正确答案（ E） 有利于非血红素铁吸收的因素是（）A. 维生素 EB. 维生素 DC. 草酸盐111020204D. 多酚类E. 维生素 C 答疑编号111020205正确答案（ E） 存在于血红蛋白中的铁占人体总铁含量的（ ）A. 25%B. 1%C. 60 75%D. 3%E. 1040%111020206 答疑编号 正确答案（ C）下列哪种食物中的铁吸收率最高（ ）A. 牛奶B. 玉米C.

16、鸡蛋D. 菠菜E. 动物全血 答疑编号 正确答案（ E） 以下铁存在形式被认为属于功能铁的是（ ） A. 含铁血黄素 B. 铁蛋白 C. 含铁酶D. 非血红素铁E. 肝脏中的铁111020207 答疑编号正确答案（ C） 碘在体内主要参与甲状腺素合成，以下不属于碘的生理作用的是 A. 促进生物氧化B. 促进蛋白质合成C. 调节组织中水盐代谢111020208)D. 促进骨髓造血细胞合成血红蛋白 答疑编号 111020209)E. 促进神经系统的发育正确答案（ D） 硒在体内主要作为以下酶的重要组成成分（A. 超氧化物歧化酶B. 过氧化氢酶C. 谷胱甘肽过氧化物酶D. 脂肪酶E. 细胞色素氧化酶 答疑编号 111020210 正确答案（ C） 某年轻女性，近期感到疲劳，学习能力下降，常有心慌、气短、头晕、眼花、精力不集 中，首先考虑哪种营养素缺乏（ ）A. 蛋白质B. 维生素 CC. 必需脂肪酸D. 铁E. 钙 答疑编号111020211正确答案（ D）A. 血清铁蛋白下降B. 红细胞游离原卟啉下降C. 血红蛋白下降D. 铁结合力下降E. 红细胞游离原卟啉升高1. 铁减少期（ ） 答疑编号 111020212正确答案（ A）2. 红细胞生成缺铁期（ ） 答疑编号11102021