中和教育0914第三章5矿物质

1、公共营养师课程张晓峰 博士第三节 矿物质 概述 体内各种元素，除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式存在外，其余元素无论含量多少，统称为矿物质（mineral)，亦称无机盐或灰分。 人体已发现有20余种无机盐，约占人体重量的4%5%。其中含量较多（大于5g）的有钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫等7种。张晓峰课件矿物质的分类 宏量元素（macroelements）：每日膳食需要量都在100mg以上称为常量元素或宏量元素。占无机盐总量99% 。钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫（7种） 微量元素（microelements ；trace elements）：如机体中含量小于 0.01者为微量元素。其中部分为必需微

2、量元素（essential trace elements)：铁、碘、锌、硒、铜、氟、铬、锰、钼、钴（10种） 。可能必需：镍、硅、硼、矾（4种）。低剂量有功用：铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂（7种）。张晓峰课件特点 矿物质在体内分布极不均匀 ； 不能在体内生成，且除非被排出体外，不可能在体内消失； 元素之间尚存在拮抗与协同作用，吸收和利用的相互作用，以及元素与机体营养状况的体内平衡调节关系； 元素特别是微量元素的摄入量是其生物效应作用的关键，具有明显的剂量反应关系。 某些微量元素在体内虽需要量很少，但因其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。 张晓峰课件生理功能 构成人体组织的重要成

3、分，如骨骼和牙齿中的钙、磷和镁； 在细胞内外液中，无机元素与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分，维持正常的渗透压、酸碱平衡（酸性元素Cl、S及P；碱性元素Na、K及Mg），维持神经肌肉兴奋性； 构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分，或参与酶系的激活。张晓峰课件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张晓峰课件 钙 钙 (calcium) 是人体内含量最多的一种无机元素，成人体内含钙约为8501200g，相当于体重的1.52.0%。 大部分集中在骨骼牙

4、齿（99%），极少部分构成混溶钙池（miscible calcium pool）（1%）。张晓峰课件钙的生理功能 构成骨骼牙齿的主要成份。 维持神经与肌肉活动。 促进酶的活性，包括脂肪酶。 参与凝血过程、可以防止血管壁破裂所引起的致死性出血。 参与激素分泌、维持体液酸碱平衡和细胞内胶质的稳定。 强化神经系统，特别是刺激传达机能。 调节心率张晓峰课件钙的吸收与代谢 1) 吸收主动转运：十二指肠被动扩散：小肠其他部位吸收率： 2) 排泄 粪：900mg/d 尿：250mg/d 汗：20350mg/d（高温作业1g/d） 乳汁：150300mg/d 其他情况：补液、酸中毒、高蛋白膳、高镁膳、甲状腺素

5、、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、VitD过多、卧床等可使钙排出增多。张晓峰课件 3) 储留 与供给量呈正相关 与需要量呈正相关 高钠摄入降低在骨骼中储留 其他情况：氟骨症、糖尿病不利于钙储留，蛋白质、磷、高温作业、乳汁、酸中毒等。 4） 钙平衡调节 甲状旁腺素 1，25 -（OH）2D3 降钙素 钙调素 其他（胰岛素、皮质醇、生长激素、甲状腺激素、肾上腺激素、雌激素、睾丸酮）。张晓峰课件 膳食成分对钙吸收的影响 抑制钙吸收的因素植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱性药物（苏打、黄连素、四环素等）、乙醇。 促进钙吸收的因素维生素D、乳糖、某些氨基酸（赖、色、精氨酸）、乳糖以及钙磷比例(2:1)、磷

6、肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等） 机体生理状态对钙吸收的影响 婴儿、孕妇、乳母的钙吸收率增高 年龄增长钙吸收率明显降低，吸收率在32%14%，张晓峰课件食物来源 钙的食物来源可考虑两方面，即钙的含量和吸收利用率。 食物中奶及奶制品含钙丰富，且吸收率高，是钙最好的食物来源。 豆类、豆制品是钙的一个良好来源。 海带、小虾皮、芝麻酱是含钙很丰富张晓峰课件铁 张晓峰课件人体含铁总量约为4 g-5 g，主要存在于血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶中60-70存在于血红蛋白中其余26-30为储备铁铁( iron )张晓峰课件非血红素铁 食物中铁的存在形式有两种血红素铁张晓峰课件血红素铁（haemiron

7、)是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁来自肉、禽、鱼的血红蛋白和肌红蛋白，吸收受膳食成分和胃肠道分泌物影响很小，它的摄入量仅占膳食铁的5%10%，但吸收率可达25%。它不受膳食中植酸盐、磷酸存在的影响，以卟啉铁的形式直接被吸收张晓峰课件非血红素铁（non-haemiron)主要存在于植物性食品和奶、蛋中，以Fe(OH)3的形式蛋白质、氨基酸和其他有机酸络合，必须在胃酸的作用下与有机部分分开，被还原为亚铁离子后才能吸收。非血红素铁占膳食铁大于85，吸收率仅5。降低铁吸收的因素 胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。 植酸、6-磷酸肌醇 植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐（粮谷、蔬菜）。锌和铁盐同时服用 多酚

8、类物质，如鞣酸（茶叶、咖啡） 增加小肠蠕动性 脂肪消化不良导致脂肪痢张晓峰课件促进铁吸收的因素（一） VC、有机酸（柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀。VC 可使Fe3+还原为2+，促进铁吸收。张晓峰课件促进铁吸收的因素（二） 单糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等）原理同上。 动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收，原因未明，暂称为肉因子（meat factor）或肉鱼禽因子（MFP factor）。 钙（结合植酸根、草酸根、磷酸根） 核黄素缺乏时，铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻。张晓峰课件体内铁需要量和储存量影响铁吸收 关系：储存量多，需要量少，铁吸收率低。储存量

9、少，需要量多，铁吸收率高。生长发育期、孕妇怀孕后期吸铁收率增加。 机制：小肠绒毛基底部陷窝中的柱状细胞含有不同量的储备铁，当机体需铁时可释放入血，满足组织需要，使铁吸收增加；而铁储备充足时，肠柱状含铁细胞脱落，因此铁吸收下降。张晓峰课件铁的利用、储存和排出 利用正常人体每天用约2025mg铁合成血红蛋白，以补偿因红细胞破坏而降解的血红素。合成血红蛋白的部位在骨髓。 储存超过需要量的铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存在肝实质细胞，肝、脾和骨髓的网状细胞中。当需铁时，铁蛋白和含铁血黄素中的铁可动员出来，合成血红蛋白。成人铁储存量：男 5001500mg 女 3001000mg张晓峰课件 排出 估

10、计成人铁排出量为0.91.05mg，包括：胃肠道外渗红细胞 0.35mg 胃肠道粘膜脱落 0.10mg胆汁 0.2mg尿 0.08mg皮肤 0.2mg张晓峰课件铁的功能 主要功能是组成血红蛋白，而形成红细胞，参与体内氧的运送和组织呼吸过程，维持正常的造血功能。 组成酶 提高免疫功能，使黏膜更结实张晓峰课件食物来源 丰富来源：肝脏、全血、黑木耳、芝麻酱 良好来源：瘦肉、红糖、蛋黄、肾、干果蛋黄中虽含铁高，但存在干扰因子，吸收率很低 一般来源：鱼、谷物、菠菜、豌豆 微量来源：奶制品、蔬菜、水果牛奶为贫铁食品（人乳含铁0.1mg/ 100g，牛乳含铁0.11.7mg/100g），且吸收率不高张晓峰课

11、件碘 张晓峰课件碘(iodine )食物中的碘 肠上皮细胞 血浆 甲状腺摄取供合成甲状腺激素 肾脏排出人体含碘2050mg，70%80%存在于甲状腺组织，其余分布于骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑组织。碘的生理功能(甲状腺素的生理作用) 能量代谢: 参与蛋白质，脂肪和碳水化合物的代谢，维持与调节体温，保持正常的新陈代谢和生命活动。碘缺乏可以使机体基础代谢率下降。 促进体格发育： 维持儿童的骨骼和肌肉的生长发育以及性发育。 缺碘可以使儿童生长发育受阻，引起侏儒症。 促进大脑神经系统的发育：参与神经细胞的分化与发育。孕前和孕期缺碘可以导致脑蛋白质合成减少，影响脑神经细胞的生长发育，使脑重

12、减轻，并影响到智力发育。婴儿期缺碘对大脑神经的损害是不可逆的。张晓峰课件碘的吸收与代谢 1、吸收和转运无机碘极易被吸收，进入肠道后1h内大部分吸收，3h内完全吸收。有机碘在消化到降解，脱碘后，以无机碘的形式被吸收。与氨基酸结合的碘可被直接吸收。吸收的碘经血浆转运。 2、分布和储存吸收的碘转运至血浆，分布于全身各组织，包括甲状腺、唾液腺、乳腺、生殖腺、胃粘膜。体内的碘主要储存在甲状腺，占体内碘量的一半以上，约815mg，但只能维持机体23个月的需要。张晓峰课件 3、代谢和排出人体每日碘平均摄入量为100-300微克，主要来源为食物吸收的碘大部分合成甲状腺素，多余部分排出体外 80-85%经尿(5

13、0-100微克)，90%是无机碘，10%为有机碘。 10%经粪便(6-25微克)，主要是未被吸收的有机碘。 5%经汗液 哺乳期妇女可经乳汁排泄(7-14微克/升)，易致授乳期甲状腺肿。张晓峰课件碘缺乏与过量碘摄入不足将导致碘缺乏病（iodine deficiency disorders, IDD)。胎儿期： 流产，死产，先天畸形，克汀病( 聋哑，斜视，智力落后，体格矮小)新生儿期： 新生儿甲减(甲状腺功能减退)，甲状腺肿大儿童期： 甲状腺肿，青春期甲减，智力发育障碍，体格发育障碍，单纯聋哑成人期： 甲状腺肿及其并发症，甲减，智力障碍， 碘性甲亢碘摄入过量引起碘性甲状腺肿，碘性甲状腺功能亢进症。张晓峰课件食物来源 碘的主要食物来源为海产品，如海带、紫菜、海鱼等； 碘不足的地区可用加碘食盐或加碘食油以补充碘，合格碘盐的碘浓度应不低于20mg/kg； *十字花科植物（白菜、萝卜、甘蓝、花生、黄豆、核桃、木薯、栗子等）含-硫代葡萄糖苷，可致甲状腺肿大。张晓峰课件锌 锌( zinc ) 锌主要存在于肌肉、骨骼、皮肤、头发、视网膜、前列腺等组织器官。 锌的生理功能：金属酶的组成成分或酶的激活剂 促进生长发育，影响儿童中枢神经系统和生殖系统的发育。促进机体免疫功能 维持细胞膜结构，维持血液循环中的维生素A的浓度。 合成味觉素对皮肤和视力有保