矿物质营养强化剂(钙、铁、锌、镁、锰)

1、矿物质营养强化剂（钙、铁、锌、镁、锰） 邢绍平矿物质营养强化剂(钙、铁、锌、镁、锰)矿物质营养强化剂矿物质，又称无机盐，在营养学上是指构成机体组织和维持生物体正常生理活动所必需的某些元素。三种矿物质（钙、镁、磷）和六种微量矿物质（铜、氟、碘、铁、锰、锌）强化剂常用于食品的强化。但在公共用水和瓶装水中，氟被限制使用。其他一些矿物质，如铬、钾、钼、硒和钠一般不作为添加剂使用，一方面因为大多数食品中均含有这些矿物质，另一方面是因为各国DRI很少对这些矿物质摄入水平进行规定。尽管矿物质正越来越多地被添加到食品中，但是，不同国家限定能够进行宣传的品种并不相同。美国食品标签法规（Food Labellin

2、g Regulations）允许对磷、镁、铁、锌、钙和碘进行宣传，而其他一些在食品强化中得到应用的矿物质，如硒、铜和锰等，现在尚不允许进行宣传。相对维生素来说，矿物质优点在于具有良好的稳定性，在食品加工和贮藏条件下通常表现出极好的稳定性；缺点或困难在于生物可利用度和溶解性差，易与其他营养素发生不利的相互作用，并且易导致食品色泽发生变化等。例如，若食品中存在铁、铜和锌，则会导致偶氮颜色消退。在为特定产品选择合适形式的矿物质是需格外仔细，必须考虑产品配方中的其他原料和营养素的特性。因为使用高浓度矿物质强化剂存在的这种潜在感官和风味问题，因而选择强化剂是，需要仔细考虑。由于新陈代谢的结果，每天都会有

3、一定量的无机盐排出体外，人体所需矿物质在体内不能形成，只能通过膳食摄取来进行体外补充。而天然食品中人体所需矿物质含量又不能完全满足人体需要,某些矿物质甚至缺少或不易被吸收，特别是近年来，人们受“食不厌精”的影响，大部分矿物质都在加工中损失掉了，引起了多种营养素缺乏病。从我国近年来历次营养调查来看,各类人群钙、铁、锌、硒、碘等矿物质缺乏的情况相当严重。因此，人们想办法通过在食品中添加一些矿物质,这样不仅可以恢复食品中原有的营养元素，还可使食品中的矿物质元素趋于平衡，提高其营养价值。实践证明,营养强化是解决人体微量营养素缺乏症，提高国民整体健康水平的有效途径。矿物质营养盐有很多中，根据成盐的性质，

4、可分为第一代矿物质（无机矿物质）、第二代矿物质（有机酸矿物质）、第三代矿物质（有机矿物质，多指氨基酸螯合矿物质）。无机矿物质：多为主动吸收。在胃的消化过程中,消耗大量的胃酸,对胃有很强的刺激性,易引起恶心、呕吐、食欲不振等不良反应。在体内以离子形式存在，易与其它离子产生拮抗，影响吸收并且易对身体造成损害；吸收利用率低，易对食品感官特性造成不良影响。有机酸矿物质：多为主动吸收。PH适中,溶解度高,对胃刺激性小，但吸收率低。有机酸根离子存在不同程度的副作用,如乳酸钙给人引入使身体疲劳的乳酸根,醋酸钙可引起心脏痉挛的急性毒性, LD50达不到5g/kg。有机矿物质（多指氨基酸螯合矿物质）：多为被动吸

5、收。它们的结构是矿物质与酸根形成牢固的络合物,稳定性好，有良好的脂溶性,大部分以分子形式被小肠粘膜细胞直接吸收,进入血液,吸收率高。而且以分子形式进入血浆后的矿物质源还可以在体内持续解离,延长矿物质的释放周期,从而提高人体对矿物质的利用率，减少人体对矿物质吸收的压力。品种的选择矿物质营养强化剂按其来源可分为天然的和合成的两大类,其形态还可分为无机盐和有机盐两类。一般来说,天然的矿物质比合成的易吸收；有机的矿物质比无机的生物利用率高,有机盐中的氨基酸螯合盐生物利用率更高，且副作用小，安全性高；易溶解的比难溶解的吸收率高；颗粒细小的比颗粒粗大的易吸收。一种好的矿物质强化剂应满足四个条件:(1)生物

6、利用率高(2)是对其他营养素摄取的影响小(3)矿物质营养素含量高(4)是滋味平和、无异味在对食品进行矿物质的营养强化时,原料品种的选择必需遵循以下四项基本原则,即安全性原则、配伍性原则、高效性原则、经济性原则。选用的品种必须符合GB2760食品添加剂使用卫生标准和GB14880食品营养强化剂使用卫生标准的要求，还要充分考虑各组分间的相互作用和单一营养素的生物利用率，不应对食品的感官特性产生不良影响，成本不应过高。在进行食物的元素强化时，食物对元素的化学形态的影响,元素对食物的色、香、味、稳定性和组织结构的影响等，都是必须要注意的。应严格选用符合质量标准规定的食品级或医药级产品，严禁选用工业级,

7、因为在工业中应用的原料，纯度较低，“纯度”与“含量”应该区分开来，因为含量一样的产品，纯度却相差很远。纯度是指杂质含量情况，工业级产品存在重金属、砷盐、微生物(细菌、霉菌等)等有害物质超过卫生标准的规定，势必影响人体的健康。如饲料级乳酸钙霉菌等微生物易超标，虽然含量可达到USP标准要求; 工业级氧化锌铅含量达到5002000mg/ kg，但氧化锌含量仍可达到99.5%以上。有的产品即使是医药级的，重金属含量也不能满足保健食品的卫生标准要求。目前我国强制性标准规定了最大使用量或限量的矿物质主要是七种常量元素(钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁)中的钙、钾、镁和14种微量元素(铁、锌、铜、碘、锰、硒、钼、

8、镍、氟、钒、铬、钴、硅、锡)中的铁、锌、铜、碘、锰、硒、氟、铬。下面就食品中经常应用的钙、铁、锌、镁、锰强化剂的选择进行介绍。一、 钙钙为骨骼正常生长和发育所必须，人体内99.7%的钙以钙盐的形式存在于骨髓和牙齿中。在人体骨骼生长期间，钙累积速度大约每天150mg，直至20岁左右出现遗传因素决定的骨骼峰值。男人骨骼质量保持稳定至大约50岁，女人至绝经期。此后钙平衡变为负值，出现全身性骨质流失现象。作为人体内7大元素之一，钙在一般人体内的总含量为700-1400g，除作为骨髓、牙齿的主要的成分外，它既是维持组织细胞渗透压和保持体内酸碱平衡的无机盐之一，又是以一定比例与钾、钠、镁共同维持神经、肌肉

9、兴奋性和细胞膜的正常通透性。最近研究表明，钙营养与骨质流失、结肠癌和高血压有关。例如，高血压病的发生与发展与钙的缺乏有密切关系。高血压病人与正常人相比，前者每日摄入量约670mg，后者每日890mg。动物实验，将钙质注入正常动物体内发现血压下降，注入有高血压的动物体内可使病情缓解。因此，高血压病人，尤其是中老年高血压病人，增加摄入含钙的食品，对控制及缓解病情有一定益处。1 人体对钙的需要量及补充量矿物质的摄入剂量及相关生理功能之间的剂量-响应关系大多数矿物质营养素的过低和过高摄入都会导致生理功能的损害摘自（Underwood E J,Mertz W,1987）从上图中可以看出，人体对矿物质营养

10、素的摄入量不能过低，也不能过高。过低会使矿物质营养素缺乏而导致各种疾病，而过高会影响人体的代谢失衡，并且使细胞外渗透压增大，对人体产生毒副作用。2000年出版的中国居民膳食营养素参考摄入量中推荐钙的每日适宜摄入量(A I)见表 表 中国居民膳食锌参考摄入量（DRIs）  单位：mg/d年龄（岁）钙AI（mg）年龄（岁）钙AI(mg)0-0.53000.5-14001-46004-1180011-18100010-50800>501000孕妇（4-6个月）1000孕妇（7-9个月）1200乳母1200 英国健康协会专家协调组（简称NIH）在1994年修改了钙的推荐摄入量，对每个年

11、龄段钙的每日允许摄入量作出新推荐。特别值得注意的是，青少年/青年人和老年人的每日允许摄入量从过去的800-1200mg/day增加到1500mg/day。表 NIH推荐的最佳钙摄入量年龄群钙AI(mg)年龄群钙AI(mg)婴儿25-65岁（男）1000初生-6个月40065岁以上15006-12个月600女人儿童25-50岁10001-5岁80050岁以上（绝经后）6-10岁800-1200雌激素用药期间1000青少年/青年人非雌激素用药期间150011-24岁1200-150065岁以上1500男人妊娠期和哺乳期1200-1500而实际钙摄入量即每天从膳食中实际得到的钙营养素数量，据第三次全

12、国营养调查报告指出，我国人均每日钙摄入量仅为中国营养学会推荐的钙摄入量标准的50%（黄太富，2006） 。为补充钙的不足,首先应调整膳食结构，多吃含钙高的食品如奶制品、豆制品，尤其是牛奶，是含钙量最为丰富的食品之一，而且牛奶中的钙磷比例最适合钙的吸收。如饮食不能充分补充，特别是18岁以前由于生长发育的需要，身体对钙的需求量增大，50岁以后,消化系统老化，导致钙的吸收率降低,同时钙的流失增大,则应选择钙制剂补充钙元素的不足。2钙的生理功能及钙的吸收2. 1钙在人体内的生理功能多种多样,纷繁复杂,主要表现在如下几个方面:2. 1. 1维持机体凝血功能钙可以促进血小板的释放，促进血小板介导的凝血过程

13、，还可以直接作为凝血复合因子,促进凝血过程。2. 1. 2维持骨骼、牙齿的坚固,参与神经肌肉的调节,维持骨骼肌和心脏正常的舒缩功能。人体内钙的99%是以稳定钙的形式存在于骨骼及牙齿中，维持着骨骼及牙齿的坚固，一旦缺乏，容易导致骨骼的形成不全、发育不良、易骨折或骨质疏松等。2. 1. 3神经冲动传导的必需物质钙能促进神经介质的释放，调节激素的分泌，维持神经冲动的传导。钙还有镇静作用，体内缺钙时，可引起神经兴奋性增高,导致抽搐,失眠、乏力等及免疫力下降而感染各种疾病。2. 1. 4维持细胞膜的通透性及完整性钙可降低毛细血管的通透性、防止液体渗出, 控制炎症与水肿。很多过敏性疾病, 如哮喘、寻麻疹、

14、湿疹等都与缺钙有关。2. 1. 5参与免疫反应钙能加快吞噬细胞的吞噬过程，可以增加机体的免疫力。 如体内钙能促进有益菌团增加，抑制大肠杆菌等致病菌，从而减少了肠炎的发病率（龚广予,李明等，1999）。2. 1. 6参与多种酶的激活过程钙对酶激活不起主要作用,但钙是琥珀酸脱氢酶等一些酶的活化剂。除上述药理作用外,钙还有诸如降压、降胆固醇、预防高血压、心脑血管疾病、降低肠道粘膜增生,减少结肠癌的发生等药理作用。2. 2钙的吸收钙的吸收取决于钙在食品中的浓度和抑制剂或促进剂的存在（Miller,1989, Weaver, Plawecki, 1994）。钙的吸收与摄入钙的浓度的对数在一个较大的摄入量

15、范围内成反比（Heaney, Weaver, Fitzsimmons, 1990.）。膳食中钙的主要抑制剂是草酸盐和植酸盐，草酸盐的抑制作用更大。纤维对钙的吸收影响不明显（Miller D D,1989, Weaver C M, Plawecki K L.1994）钙的吸收部位主要在肠道,有两种吸收方式:离子钙吸收和分子钙吸收。2. 2. 1离子钙吸收钙离子的主要吸收途径为通过依赖维生素D的钙结合蛋白转运作用吸收，钙结合蛋白与钙离子有很高的亲和力，有饱和度，为主动转运过程，而分子钙则不能被转运。钙离子还可以通过细胞膜的渗透作用而被吸收，不需维生素D，但只有少量的钙离子的吸收以此种方式。2. 2

16、. 2分子钙吸收主要是指具有生物活性的分子型钙源(如L-苏糖酸钙、L-天门冬酸钙、氨基酸螯合钙等)进入体内后，只有少量分解成钙离子,其余大部分仍以分子态存在并以这种形式被小肠粘膜直接吸收进入血液。分子型钙源在吸收过程中，不受胃酸分泌量的影响，不需要维生素D的参与，吸收率比较高。如张经坤（张经坤，2000）认为：人体是直接地整体吸收氨基酸螯合钙，氨基酸螯合钙是由食物中经胃离解成的Ca2 +和来自小肠分泌的氨基酸螯合而成，以氨基酸螯合钙作为补钙剂把食物在胃里的消化、小肠氨基酸的分泌及两者在小肠的螯合三个过程统一，理论上近乎完全吸收,具有量小、高效、无阴离子污染等特点。2.2.3 影响钙代谢的几个因

17、素 在采用配方奶粉来喂养婴儿时，配方奶粉和母乳喂养婴儿生长发育存在差异，如易感染、免疫力低下、上火、便秘等。有研究表明，植物油配方奶粉喂养婴儿容易便秘，婴儿钙吸收率较低，骨密度较低，大便中干物质含量较高等。因此研究婴儿配方奶粉中提高钙吸收率降低钙排泄率的机制非常重要，同时近期发生的配方奶粉喂养婴儿肾结石问题，越发显得钙吸收的重要性。有人认为钙代谢可能与肾结石存在关联，而影响钙代谢因素的主要原因有：（1）非蛋白氮的影响，如三聚氰胺。（2）钙的补充剂的选择及用量。（3）添加剂对肾及脏器的损伤。（4）自身生理状况。如甲状腺激素（调节钙在小肠的再次吸收）（Bass, Chan, 2006）、维生素D、

18、酪蛋白磷酸肽（cpps）、维生素A、降血钙素在体内的平衡、位于Sn-2位置的棕榈酸的含量（棕榈酸不仅能降低婴儿对钙的吸收，也能使婴儿的骨矿化，降低婴儿的骨密度，只有Sn-2位置的棕榈酸可以促进婴儿的钙吸收）（Camielli, et al.,1996）等3钙制剂的种类及特点目前市场上销售的钙制剂有很多种,根据成盐的性质,大致可以分为以下几类:3. 1第一代钙剂（无机钙）主要的存在形式有碳酸钙、氯化钙、磷酸钙、氧化钙等,如动物鲜骨、珍珠粉、贝壳以及化学合成的碳酸钙等。这一类钙剂主要以无机盐为主,钙含量高,但碱性大,在胃的消化过程中,消耗大量的胃酸,对胃有很强的刺激性,易引起恶心、呕吐、食欲不振等

19、不良反应。那些天然的珍珠粉、贝壳中的钙也主要是以无机盐形式存在,并不具有生物活性,而且很有可能受到污染。3. 2第二代钙剂（有机酸钙）主要存在的形式有乳酸钙、醋酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙等，这类产品的特点是含钙量低， PH适中，溶解度高，但吸收率低，且存在不同程度的副作用，如乳酸钙给人引入使身体疲劳的乳酸根，醋酸钙可引起心脏痉挛的急性毒性， LD50达不到5g/kg。3. 3第三代钙剂（有机钙，多指有生物活性的氨基酸钙）其具有代表性的钙源有L-苏糖酸钙、L-天门冬氨酸钙、甘氨酸钙等，它们的结构是钙与酸根形成牢固的络合物，有良好的脂溶性，大部分以分子形式被小肠粘膜细胞直接吸收，进入血液,吸收率高

20、。而且以分子形式进入血浆后的钙源还可以在体内持续解离,延长钙的释放周期，从而提高人体对钙的利用率。4钙制剂的选择合理选择钙制剂,需从以下几个方面考虑:4. 1钙含量及使用量在众多的钙制剂中钙的含量有很大的差别。从钙盐的百分含量来看，以碳酸钙的百分含量最高，达40 ，葡萄糖酸钙最低，只有89 ；含钙量在l0-20 之间的有植酸钙镁、乳酸钙、甘油磷酸钙等；含钙量在21-30 之问的有柠檬酸钙、磷酸氢钙和氯化钙等。但是钙含量不是主要的补钙因素，不改的关键还是要看吸收。有几种钙盐强化剂商品可供食品制造商选用，如碳酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐和葡萄糖酸盐等，一般地，不同来源钙质的相对吸收率在正常剂量范

21、围内与剂量成正比。一个负责任、希望创造优质品牌的制造商必须考虑：采用何种钙强化剂，方能够在考虑效果、价格比、符合各种宗教饮食戒律等因素基础上，保证强化食品的钙质具有高生物利用率，对其他营养素吸收干扰小，并且对产品的粘度、口感和滋味影响最小。这里主要介绍数种最常用钙强化剂。4. 2钙的吸收4.2.1 离子钙的吸收Harvey等人认为，在动物体内，许多金属离子的吸收发生在小肠处，这些金属离子首先要同氨基酸生成鳌合物，这种赘合物的稳定性可以保证以整体进人细胞，也就是说氨基酸鳌合物是被整体吸收的，进人细胞之后，鳌合物在细胞中自动断开鳌合键，分解成氨基酸和金属离子，它们分别被利用(Harvey,1986

22、)。没有被氨基酸螯合的钙离子很难被被动扩散到细胞内，原因是尽管细胞外的钙浓度在2-3mmol/L之间，远远超过了细胞内的钙浓度（约为万分之4-8mmol/L），但是由于钙离子所带的正电荷和高度的水合状态，会阻碍它顺利地通过细胞膜上双层类脂的疏水区，因此钙很难通过简单的被动扩散进入细胞内（洪昭毅, 2006）。 人体对钙的吸收是一种非常复杂的生理过程，不同的无机钙或有机钙制剂，其溶解度差别很大，但在体内的吸收程度差别不是很大，大多在30 - 39%之间。而且这种以离子形式吸收的钙制剂在体内的吸收会受到很多因素的影响: (1) 维生素D可以促进吸收，维生素D3 在肝、肾羟化酶的作用下转化成1、25

23、二羟基D3，从而加速钙的吸收和转运，同时1、25二羟基D3 还可增加远曲小管对钙、磷的重吸收。(2) 合适的钙、磷比例，肠道吸收钙最理想的钙磷比是2: 1。(3) 生理状态的不同也同样影响钙的吸收率，生长旺盛期、妊娠、哺乳期及缺钙时,钙的吸收率会相对高些；而年老及绝经后,因激素分泌不足而使钙的吸收率下降。(4) 钙的摄入量不同，吸收率也不同。(5) 酪蛋白钙肽(CCP) 、乳糖、蛋白质等可促进钙的吸收，钙与CCP结合形成可溶性钙，提高了吸收率;乳糖水解成的半乳糖和葡萄糖能改善钙吸收，另乳糖在肠道内经肠道菌发酵产酸，降低了肠道的pH 值，促进钙吸收；蛋白质被分解成氨基酸,其中的某些氨基酸与钙形成

24、可溶性钙盐而促进钙吸收。(6)草酸、植酸和磷酸盐与钙形成不溶解的盐类而使钙不能被吸收利用。以分子形式吸收的有机酸螯合钙则不受这些因素的影响，吸收率也非常高,有的高达90%以上。4.2.2 分子钙的吸收以氨基酸钙作为补钙剂，由于氨基酸钙是整体被吸收，不解离出钙离子，就不可能发生假定的一蛋白同钙离子的络合反应， 因此维生素就失去了作用。氨基酸鳌合钙符合人体吸收钙的生理过程，从根本上排除了阴离子的污染，具有用量小、效率高、易被吸收、无毒副作用的特点。由于氨基酸同钙离子发生了鳌合反应，鳌合物具有很高的稳定常数，反应很容易进行完全，因此人体对钙的吸收率同钙源在体外的溶解度没有相关性文献报道，只有经肠道吸

25、收的钙，才可以进人细胞外液，并沉积于骨组织(Ekhard, Ziegler, Filer,1998, Heaney, Recker, Weaver , 1990)。因为人体吸收的是氨基酸鳌合钙，这种鳌合物非常稳定，解离常数非常小，只要发生了氨基酸同钙离子的鳌合反应，反应就会迅速向着生成鳌合物的方向进行，而且进行得很完全因为反应中由于氨基酸鳌合物沉淀而脱离了反应体系，所以反应物就会不断自发地解离出钙离子，使反应向着生成沉淀的方向进行，直至完成，这是热力学性质，反应自发所决定的，也是化合物稳定性竞争的结果，所以和钙源在体外溶解度大小没有相关性。我国GB2760食品添加剂使用卫生标准、GB14880

26、食品营养强化剂使用卫生标准有关规定列出几种钙盐的使用标准及特点（使用范围没标注的为没有国标支持的）名称分子式相对分子质量钙含量%溶解性（%）肠对钙元素吸收率特点使用氛围每千克使用量(g)第一代钙剂（无机钙）生物利用率低无水氯化钙CaCl2·2H2O110.0927.26-36.1167.12很低浓度的氯化钙对成骨细胞的增殖与分化有抑制作用,并随其浓度的增加而增强。软饮料0.443.7碳酸钙CaCO3100.0940.040.15339±3有良好的吸收率,收载1995 年版中国药典,其价格合理,服用方便,现已成为剂型最多、应用最广的补钙产品，但对胃负荷大。婴幼儿食品谷类及其制

27、品饮液及乳饮料乳粉软饮料豆奶粉、豆粉软饮料藕粉即食早餐谷类食品饼干儿童配方粉冰淇淋类、雪糕类7.5-154-81-27.5-180.4-1.24200.4-3.46-82-7(以Ca计)2.67-5.333-62.4-3硫酸钙CaSO4·2H2O172.1825.280.4焦磷酸二氢钙CaH2P2O7216.0518.55磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2·H2O252.0815.901.8无水磷酸氢钙CaHPO4136.0623.29-29.46婴幼儿食品谷类及其制品饮液及乳饮料可可粉及其他口味营养型固体饮料19-3810-202.5-52.5-9(以钙计)磷酸氢钙含5个结晶

28、水CaHPO4·5H2O含乳固体饮料44-55磷酸钙Ca3(PO4)2310.1938.76豆奶粉、豆粉作为钙源，婴幼儿配方粉学龄前儿童配方粉干酪3-20GBl4880规定3-6（以钙计）3-6（以钙计）10（以钙计）活性钙食盐、肉松5-10天然生物钙钙盐主要为氢氧化钙和氯化钙含钙量少,对胃刺激性大,易引起恶心、呕吐等不良反应,且大都含有超标的砷、铅、镉等有害元素,前景不应乐观,但由于价格较低,目前仍有一定市场。骨质磷酸钙按GB14880规定钙运动营养食品150-1500mg/d第二代钙剂（有机酸钙）吸收率在30%-40%对胃肠刺激性大，生物利用率低甘油磷酸钙CaC3H5(OH)2P

29、O4210.1419.07<2.0用量在1%以下, 可以有效地防止龋齿富马酸钙25.9具有微米或更小的平均颗粒粒径并且具有可以作为抗结块剂或流动剂的功能。每份混合物使用的含量低于适合增加钙的量，一般为50mg以下每份，仅是1000mg钙US百分比日值的5%。醋酸钙C4H6CaO4·H2O176.182929.7无需胃酸分解,可直接被人体吸收迅速补钙。醋6-8（以钙计）柠檬酸钙Ca3(C6H5O7)2·4H2O570.5021.071.4932±4钙质具有特殊的吸收机制、生物可利用度高，对胃酸分泌状况依赖程度低，对其他营养素摄取影响小，味道平和，气味适中，可用

30、于多种强化食品。谷类及其制品饮液及乳饮料软饮料软饮料8-161.8-3.60.76-2.30.76-6.5葡萄糖酸钙(C6H11O7)2Ca·H2O448.409.16-9.373.627±3葡萄糖酸钙水溶性好,是经典传统钙源,已被列入国家药典,其含钙量低,患者服药依从性差,受到了一定限制,但因其价格低廉而仍占一席之地谷类及其制品饮液及乳饮料软饮料软饮料18-364.5-91.78-5.31.7814.9五水乳酸钙C6H10O6Ca·5H2O308.3113.001.1330±4含钙量低,单纯制品越来越少,多与其它钙盐一起制成复方制剂应用，其水溶性好,价

31、格便宜。婴幼儿食品谷类及其制品饮液及乳饮料鸡蛋黄粉鸡蛋白粉鸡全蛋粉软饮料果冻软饮料23-4612-243-63515252253751.2-3.73-61.210.4以乳酸钙计三水乳酸钙C6H10O6Ca·3H2O272.3114.701.2430±4珍珠乳酸钙按GB14880乳酸钙使用范围使用量枸橼酸苹果酸钙按GBl4880规定执行泛酸钙C18H32O10N2Ca476.558.59每公斤婴幼儿食品中添加1528 mg(以泛酸计)、每公斤饮液中添加24 mg(以泛酸计)。丙酮酸钙C6H6O6Ca214.19约20具有加速脂肪消耗、减轻体重、增强人体耐力、提高竞技成绩等功效

32、；对心脏有特殊的保护作用乳化碳酸钙40克服了碳酸钙的缺陷，可悬浮在溶液中，易吸收。第三代钙剂（有机钙，多指氨基酸螯合钙）溶解率、吸收率和生物利用率较高溶解率：60-80%吸收率：>90%L-天门冬氨酸钙（螯合型）23.4>90具有生物活性结构的有机钙,其化学结构稳定,水溶性好,人体吸收率高,属于现今钙营养强化剂中最新一代的产品作为钙源按GBl4880有关规定执行甘氨酸钙>90双五元环的构型,稳定性高,相对分子质量小,脂溶性好，人体吸收率高, 但制备时由于高温,产品易变黄且纯度低、收率低,需要耗能大的设备,易混入杂质,其生产工艺有待改进作为钙源按GBl4880有关规定执行L -

33、 苏糖酸钙是由抗坏血酸、过氧化氢、碳酸钙化合而成95左右具良好的脂溶性,无需消耗大量胃酸,不用维生素D 强化,能以分子形态直接被人体吸收,是唯一通过国家卫生部鉴定证明吸收率高达95 %的新一代分子型补钙产品,可达补钙、补维生素C 的双重效果作为钙源按GBl4880有关规定执行本表部分数据来自（刘雅春，2004；程元元，2007；杨志玲，2007；王金龙,姚鲁也,陈孝治，1999）4. 3安全性钙制剂的另一个重要的指标就是安全性，一般无机钙的碱性比较大，水溶性低，对胃的刺激性较大，如活性钙，主要成分是氢氧化钙，PH高达12，根本就不适合作为药用。以动物鲜骨、贝壳等为原料的一些天然钙制剂，则由于环

34、境污染的问题,有可能受到某些重金属如砷、汞、铅、镉等有害物质的污染,需引起注意。有机酸钙也存在不同程度的副作用，如醋酸钙可引进心脏痉挛的急性毒性，乳酸钙易引起人体疲劳。4. 4性价比补钙是个长期的问题，因此在选择钙制剂时要考虑价格因素，及常用的几种钙制剂的性价比。5.钙制剂的发展与展望5.1 制剂技术的改进 比较瞩目的为999纳米钙，采用超微化技术通过使碳酸钙晶型重组，成功地解决了钙制剂溶解速度和吸收率，从而使生物利用度增加，是钙剂的研究发展方向之一。5.2 新的盐类合成 比较突出的为氨基酸钙盐的台成，主要有氨基酸螯合钙、L-天门冬酸钙等，如氨基酸螯台钙制剂乐力，不仅解决了钙元素的吸收，且同时

35、补充有9种微量元素，是很有发展前景的钙制剂5.3 复方钙制剂 主要以葡萄糖酸钙加磷酸氢钙，或泛酸钙、乳酸钙等，形成有机酸钙盐加无机酸钙盐的混合钙盐制剂，有的尚伍用了维生素D，以增加钙的吸收。此类复方制剂亦不失为很有潜力的钙制剂。6讨论6.1钙制剂与其他药物的相互作用钙能增加强心苷类药物的毒性;与异烟肼、四环素抗菌药物可形成螯合物，影响吸收，从而使其抗菌疗效降低；与苯妥英钠形成不吸收的化合物，影响其药理作用；钙剂与噻嗪类药物合用可发生高钙血症（王艳兰,2001; 徐春丽,潘秀芳,2004）。6. 2钙剂对其他微量元素的影响钙能促进肠道锰、锌、铝的吸收，对年龄较大者,服用钙制剂时，应警惕铝在体内的

36、贮存增多，而造成对骨及中枢神经系统的影响;钙制剂减少铁剂的吸收，同时服用铁剂和钙剂，可使铁剂的吸收减少50% ，从而降低铁剂的疗效（王艳兰,2001）。二、铁人体需要铁来合成血红蛋白、肌红蛋白等运养蛋白，生成血红素酶和其他对于产生能量、免疫防御和甲状腺功能至关重要的汗铁酶蛋白。成人体内含铁量约为4-5g，其中2/3以上存在与血红蛋白中，另外3%的铁存在于肌红蛋白、细胞色素酶、过氧化氢酶和氧化物酶中，其余的贮备于肝脏、脾脏及骨髓中。正常情况下，集体通过调剂铁的吸收，补充每日约1-1.5mg的自然流失。铁的排泄机制尚不清楚。铁吸收量不足时，显示动用贮存铁，接着会造成输送到骨髓的铁质不足，最后导致血

37、红蛋白水平下降，产生缺铁性贫血或营养不良性贫血。缺铁性贫血影响到全是世界约10亿人口，在发展中国家的婴儿、儿童和育龄女性中最为流行，收拾高达50%以上。即使在欧洲，约有5%-20%的人患有或轻或重的缺铁性贫血，因而人们对铁强化食品倍感兴趣。缺铁性贫血可减缓儿童智力发育，增加分娩时女性死亡率和婴儿夭折率，降低工作效率，降低对感染的抵抗力。1. 人体对铁的需要量及补充量中国居民膳食铁参考摄入量（DRIs）  单位：mg/d年龄/岁适宜摄入量（AI）可耐受最高摄入量（UL）铁需要量a膳食中铁生物利用率b%0-0.50.310-0.5-110300.881-412301.084-712301

38、0811-14男16501.1-1.3811-14女18501.4-1.5814-18男20501.6814-18女25502.0818-50男15501.21818-50女20501.69850-15501.218孕妇（中期）2560415孕妇（后期）3560720乳母25502.08注：a.各人群铁需要量。b.膳食中贴的生物利用率：考虑我国膳食特点，估测为8%。有研究表明孕妇在低二个3个月可将吸收率提高一倍，在第三个3个月时甚至提高4倍，分别取15%和20%。0-0.5岁：足月新生儿自身铁储存量及每天从母乳摄入0.3mg可满足其4-6个月的生长需要。0.5-1岁：

39、每日损失铁量加生长需要量约0.8mg（0.7-0.9mg）。1-4岁：断乳期铁需要量为一生中相对最多，接近成年男子，定为1.0mg。2. 铁的生理功能及铁的吸收2.1 铁的生理功能铁是人体中必需微量元素含量最多的一种，是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶以及某些呼吸酶的主要成分，在体内参与氧和二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。另外，铁与红细胞的形成和成熟有关，铁还有催化-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等功能（郭红卫，2005）。缺铁或铁的利用不良，将导致氧的运输、贮存，二氧化碳的运输及氧化还原等代谢过程紊乱，影响人体生长发育甚至导致贫血

40、等各种疾病的发生。机体若贮存铁或摄入铁不足，则出现缺铁性贫血（汪学荣，王飞，2007）。 缺铁性贫血是世界范围内最常见的一种营养素缺乏病，在发展中国家尤为突出，据调查，我国缺铁病人高达2亿人，缺铁性贫血发生率高达20%，在孕产妇和学龄前儿童中的发生率高达40%以上。近年来，人体补铁剂的开发与生产已成为我国营养学界、食品学界的重要课题。2.2 铁的吸收铁营养强化剂主要成分为无机铁和有机铁两种，按在人体的存在形式可分为血红素铁和非血红素铁两大类。一般来说，Fe2+较Fe3+更有利于人体吸收，有机铁比无机铁对肠胃刺激性小且易于吸收，血红素铁较非血红素铁易于吸收。但是要注意摄入Fe3+的量，因为Fe3

41、+可以将体内的一些还原物质及不饱和脂肪酸及蛋白氧化，产生副作用；将Fe3+加入到配方奶粉中，会将乳清蛋白及一些维生素、不饱和脂肪酸类物质氧化，严重的会造成产品的理化性状出现问题。铁在人体内的吸收主要通过小肠，因此补铁剂的主要设计思路就是通过各种方式使铁离子控制释放，最好在十二指肠部位最大程度释放，而在胃肠道其他部位不释放或少释放。2.2.1 血红素铁吸收血红素铁与非血红素铁吸收机制不同，它的吸收很少受到饮食组成的影响，吸收率一般在15-35%，取决于消费者铁营养状况，主要是食用瘦肉。血红素铁可直接被肠粘膜上皮细胞吸收，不受消化液或其他食物因素影响，因而一般认为血红素铁比非血红素铁的生物利用率要

42、高。血红素铁进入肠道粘膜细胞后以卟啉铁络合物的形式存在，在肠粘膜上皮细胞内血红素的卟啉环被血红素切割酶打开，释放出游离铁，铁吸收进入肠粘膜细胞后以铁蛋白的形式贮存在细胞浆中。2.2.2 非血红素铁吸收非血红素铁的吸收率受到肠道内结合铁质的膳食组分的强烈影响。非血红素铁吸收率可能在1%-90%之间波动，通常在1%-20%之间。非血红素铁的吸收机理比较复杂，食物中的非血红素铁一般为Fe3+，食物中的还原性物质如抗坏血酸、含巯基化合物在体内可将其还原成Fe2+，使之利于吸收。目前认为肠黏膜细胞摄取非血红素铁分两条途径（王贵娟,2002）:一是变异铁蛋白-整和蛋白途径( IMP)，主要促进Fe3+吸收

43、；另一个是DMT-1 (Nramp-2)途径，主要吸收Fe2+ ；而且这两条途径之间是相互独立的。铁吸收进入肠粘膜细胞后通过转铁蛋白转运到血浆中。2.2.3 食品中其他成分对铁吸收的影响维生素C、谷胱甘肽（邹盛勤,邓庭亭,杨利萍, 2003）等还原性成分可将食物中的三价铁还原为二价而促进吸收。而草酸盐、碳酸盐、磷酸盐、植酸盐等可与铁结合成不能溶解的多聚体,从而使铁的吸收受阻。Hurrell (Hurrell, 1993)等研究了大豆中的植酸盐对铁吸收的影响,认为植酸是大豆蛋白分离物中铁吸收的主要抑制因素。地膳食铁生物利用度被视为缺铁性贫血的一个主要原因。2.2.4 铁的排泄机制 铁的排泄机制目

44、前尚不清楚。一般人体通过汗水和肾脏可排出一部分铁,正常情况下机体每日约有11. 5mg铁的损失。人体内的铁可分为贮存铁和功能铁。贮存铁不足20%，存在于体内的“储铁池”中。功能铁占全身总铁量的80%以上，75%左右存在于红血球(血红蛋白)和肌肉中(肌红蛋白)中，与血红蛋白结合的铁在血液中担负着输送氧的任务；约1%存在于细胞色素和一些酶中，参与体内许多重要的代谢过程。铁的损耗可以分为三个阶段(姜永煌,罗庆为,2000): 第一阶段为铁减少期(1D) ，此时储存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降。第二阶段为红细胞生成缺铁期( IDE) ，此时除血清铁蛋白下降外，血清铁也下降，同时铁结合力上升(运铁蛋白饱和

45、度下降)，游离原卟啉浓度上升。第三阶段为缺铁性贫血期( IDA)，血红蛋白和红细胞压积下降。铁缺乏时可能会引起缺铁性贫血，免疫力下降，细胞色素酶系活性减弱, 导致氧化还原、电子传递及能量代谢紊乱等不良影响。食品中铁的强化存在很多困难，原因在于许多铁强化剂的生物可利用率不高，并且存在着色泽、风味和沉淀等问题。决定食品中铁生物利用率的因素主要包括铁的效价、溶解度、铁螯合程度或是否形成复合物。葡萄糖酸亚铁、乳酸亚铁及硫酸亚铁是可溶性最好的盐，因而常被用于强化软饮料，但它们也最容易产生色泽和风味问题。相反，富马酸亚铁、琥珀酸亚铁、糖质酸亚铁等水溶性不好的化合物反而更加适于强化，因为他们很少存在感官问题

46、。3. 铁制剂的种类及特点3.1 第一代铁剂主要有包括硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铁钠、焦磷酸铁、焦磷酸亚铁、焦磷酸铁钠、氨基磷酸铁等无机铁。其特点是其化学性质很活泼，极易氧化成Fe3+盐而不易被机体吸收，而且有明显的胃肠道刺激作用，能坚持服用者甚少（尤其是孕妇），并且Fe2+在体内易产生内源性自由基导致细胞膜脂质过氧化造成细胞膜损伤。3.2 第二代铁剂有机酸铁盐为代表被成为第二代补铁剂，其中包括乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等有机铁。其特点是可溶性强，铁吸收利用率比第一代强，毒副作用小于第一代。3.3 第三代铁剂氨基酸螯合铁及一些新型补铁剂。代表为FeNaEDTA、甘氨酸亚铁、血红素铁、多糖铁复合物（P

47、IC）、Sprinkles、富铁酵母等。其特点为高吸收率、高生物利用率、副作用低、安全性高、稳定性及溶解性均较好。4. 铁制剂的选择 补铁剂是一类治疗缺铁性贫血的主要药物。国际上允许使用的铁剂约有30余种，我国经全国食品添加剂标准化技术委员会审定、卫生部公布列入营养强化剂使用的卫生标准（GB14880-94及GB2760-1996）中的铁剂有18种。铁剂的选择应考虑到铁剂的吸收性、生物利用率、毒负作用、稳定性、应用范围等，介绍一些市场常见和新型补铁剂的特点及使用量。4.1 一些市场常用钙制剂我国GB2760食品添加剂使用卫生标准、GB14880食品营养强化剂使用卫生标准有关规定列出几种铁盐的使

48、用标准及特点（使用范围没标注的为没有国标支持的）品种使用氛围每千克使用量(mg)备注第一代铁剂无机铁，特点：多数铁剂生物利用率不高，容易产生色泽和风味问题硫酸亚铁谷类及其制品120-240其生物利用率较高,但是易引起脂质氧化或食品色泽变化,安全性好, 1985 年被FDA列为GRAS。可按需要添加到各种食品中。饮料50-100乳制品、婴幼儿食品300-500高铁谷物及其制品（每日限食50g）方便面粉包学龄前儿童配方粉孕产妇配方粉860-9604951005(以Fe计)4.08.0 mg/d8.3316.67 mg/d第二代铁剂，有机酸铁。特点：铁吸收利用率比第一代高，且毒性比第一代小葡萄糖酸亚

49、铁谷类及其制品200-400生物利用率高,在水中溶解性好,风味平和无涩味, 安全性好, 1985 年被FDA 列为GRAS。特别适合于强化乳饮料。饮料80-160乳制品、婴幼儿食品480-800高铁谷物及其制品（每日限食50g）1400-1600食盐、夹心糖4800-6000柠檬酸铁谷类及其制品150-290在冷水中慢慢溶解，在热水中很易溶解，水溶液呈酸性，受光和热的影响逐渐还原为亚铁盐。饮料60-120乳制品、婴幼儿食品360-600高铁谷物及其制品（每日限食50g）1000-1200食盐、夹心糖3600-7200富马酸亚铁谷类及其制品70-150饮料30-60乳制品、婴幼儿食品180-30

50、0高铁谷物及其制品（每日限食50g）520-580食盐、夹心糖1800-3600焦磷酸铁婴儿配方粉较大婴儿和幼儿配方粉学龄前儿童配方粉孕产妇配方粉西式糕点乳粉同意作为铁源，按照GB 14880规定执行50-110（以铁计）50-110（以铁计）40-80（以铁计）83.3-166.7（以铁计）40-80（以铁计）60-200 (以Fe元素计)微溶于水及醋酸。生物利用率较低,但产品适配性好、不易与其他组分发生反应。安全性好, 1994年被FDA列为GRAS。它非常适用于那些不适用可溶性或部分可溶性盐的场合。研究发现高温杀菌后其铁生物利用率可能增高乳酸亚铁豆奶粉、豆粉200-500铁腥味低、吸收性

51、好、对氧稳定。国外用于强化乳粉用量：60ppm国外用于小麦粉、饼干、面包用量20-30ppm饼干40-80（以铁计）第三代铁剂，有机铁（氨基酸铁和新一代铁剂）特点：稳定性好，吸收利用率高，副作用小，但是绝大多数没有国家标准支持NaFeEDTA饼干40-80具有适当的稳定性，而且还易溶于水,无副作用能促进膳食中铁或内源性铁的吸收，同时还促进锌的吸收，而对钙的吸收无影响；能改善多种代谢酶的功能，减轻脑损害，促进脑发育；在吸收过程中可与体内有害放射性金属元素结合迅速排泄而起到解毒剂的作用铁卟啉iron Prophyrin作为铁源按GBl4880有关规定执行氯化高铁血红素饼干、糖果强化铁饮料40100

52、氨基酸铁应用于饲料中较常见，但是作为食品营养强化剂目前尚属空白在小肠中通过氨基酸吸收通道被吸收，避免了与通过矿物元素离子吸收通道运转时其他矿物元素的竞争与拮抗，生化性质更加稳定，在机体内溶解性能好，易吸收，利用率高。此外，氨基酸络合铁还具有一定的杀菌和免疫功能。血红素铁血红素铁可添加到糖果、饼干、面条、面包、米粉、方便汤料、果冻、海带制品、奶制品和酱油等食品中不受磷酸、碳酸、单宁酸、草酸、植酸等影响，且能直接被肠黏膜细胞吸收进入血液，其吸收率比一般铁剂约高3倍；无一般铁剂的肠胃刺激作用，毒性低。,不影响食品原有的色、香、味。多糖铁复合物(PIC)代表物有紫菜多糖铁( )、黑木耳PIC、百合多糖

53、铁配合物(LPC)等很容易被小肠黏膜细胞吸收，生物利用度高、水溶性好、无论在酸性或碱性环境中均有稳定的高水溶性，且在溶液中始终以完整的分子形式存在，不含任何游离铁离子，克服了传统铁剂因铁以离子状态吸收而引起的腹痛、腹泻、恶心以及不易服用等缺点、不会对身体产生副作用和毒性,还能促进铁的吸收和利用高铁酵母添加物生物利用率显著增高，副作用小、是天然食品，安全性好，除含有好含量、高吸收率的铁外，还含相当数量的蛋白、必需氨基酸及丰富的维生素、甘露寡糖及一些重要的营养辅助因子等乳铁蛋白婴儿配方奶粉、较大婴儿和幼儿配方奶粉300-1000维持铁元素在一个较广的pH范围内而完成铁在十二指肠细胞的吸收和利用。吸

54、收率高，可以明显减缓铁对肠道的刺激作用。乳铁蛋白具有广谱的抗菌作用,而且能够增强机体的抗病毒、抗肿瘤及免疫能力Sprinkles(微量营养素散剂) 把铁强化剂以薄脂类（植物性脂肪）为囊材微胶囊化，使用时将内容物都倾入食物中无论从味道、营养、保存、使用等方面均易被人们所接受，稳定性好，吸收性好。它的生物学作用已在非洲、中国及印度的IDA婴幼儿试验中得到验证本表部分数据来自于（刘雅春，2004；周张章,2005;王宝琴,徐泽平,刘雪红, 2007; 张惠中,2006；Joyce, Carolion, David, 2004）4.2 安全性尽管铁是一种必需营养素，但是过量摄入仍然存在一定的危险性。过量铁可通过自由基反应介质损害细胞和组织。游离铁经Fenton反应产生自由基，导致细胞膜脂质过氧化造成的细胞膜损伤(Oates,Morgan, 1996)，另外，自由基形成过程与癌症、心血管疾病等疾病密切相关，铁在这些疾病中所扮演的角色有待进一步的探索。目前，临床上一般以硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等作为补铁剂，但常伴有胃肠刺激和锈味等副作用及生物利用度低、化学稳定性差的问题。FDA /WHO联合食品添加剂专家委员( JECFA)会曾对很多种铁强化剂进行过安全性评价，并分别对它们制订了不同的ADI。此外，它们的安全性还与其质量标准规格