矿物质-营养与食品卫生学课件

1、矿 物 质一、矿物质概述1、定义： 微量元素：含量小于体重0.01%，如铁、铜、锌等 常量元素：含量大于体重0.01%，如钙、磷、镁等2、特点：（1）体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取； （2）在体内分布不均匀； （3）相互之间存在协同或拮抗作用； （4）生理剂量与中毒剂量范围较窄。3、矿物质缺乏的主要原因（1）地球环境中各种元素的分布不平衡；（2）食物中含有天然存在的矿物质拮抗物；（3）摄入量不足或不良的饮食习惯；（4）生理上有特殊营养需求的人群。体内在吸收、贮存上存在平衡调节关系*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

2、不大4、无机盐的代谢特点机体组织重要构成成分在细胞内外液参与酶系激活5、无机盐的生理功能Ca、P、Mg，起着重要的支柱作用；调节细胞内外渗透压，控制水份流失，维持体液稳定性；组成机体的缓冲系统，维持机体酸碱平衡K+、Na+、Ca2+、Mg2+等保持一定比例，维持肌肉和神经的兴奋性，细胞膜的通透性；代谢酶的重要组成部分。常量元素在体内的功能磷与钙；镁与钙、钾；钠与钙；钠与钾、氯；钙与铁、锌。体内常量元素之间的相互影响表 中国居民膳食常量元素参考摄入量(mg/d)构成酶维生素的组成成分；参与激素的合成和活性作用；参与体内物质的输送作用；参与核酸代谢；与肿瘤有关。 微量元素的生理作用食物中微量元素受

3、品种、加工方式等因素影响，致使含量极不均匀；微量元素的生理作用受一些条件的限制；微量元素在体内的作用存在双重性；微量元素的吸收率受各种因素的影响；剂量产生毒性；人体和食物中的微量元素分析检测较困难。微量元素对人体健康的重要性二、钙（一）概述1、混溶钙池：人体99%钙分布在骨骼和牙齿中，其余1%钙，一部分与柠檬酸螯合或蛋白质结合，另一部分则以离子状态分布于软组织、细胞外液和血液中，统称为混溶钙池。2、调节：甲状旁腺激素与降钙素3、血钙浓度：2.25-2.75mmol/L4、存在形式：蛋白结合钙 46.0% 复合钙 6.5% 离子化钙 47.5%（一）概 述（二）钙的生理功能1、构成骨骼和牙齿的成

4、分；2、维持神经和肌肉的活动；3、促进体内酶的活动；4、血液凝固；5、促进细胞信息传递；6、维持细胞膜的稳定。（三）钙的吸收与代谢1、钙的消化吸收（1）途径：（2）影响钙吸收的因素 植物性食物中的草酸、植酸、磷酸 膳食纤维中的糖醛酸残基，及未被消化的脂肪酸； 碱性药物，如苏打、黄连素、四环素等（3）促进钙吸收的因素 维生素D可诱导钙结合蛋白的合成； 某些氨基酸，如赖氨酸，可与钙形成可溶性钙盐； 乳糖经发酵产酸，降低肠内pH值； 一些抗生素，如青霉素、氯霉素等。2.钙的缺乏与过量（1）缺乏： 儿童：生长发育迟缓，骨骼变形 佝偻病、鸡胸、肋骨串珠 中老年人：骨质疏松（2）过量：增加肾结石的危险性

5、与其他矿物质相互干扰3、钙的供给量与来源（1）供给量： 成人：800 mg/d 孕妇、乳母、儿童、老人增加（2）来源： 奶及奶制品 虾皮、海带、豆类等磷是人体含量较多的元素之一，成人体内磷含量约为650g，占体重的1%左右。磷是机体所含重要的无机元素之一，它是细胞膜和核酸的组成成分，也是骨骼的必需构成物质。 三、磷（phosphorus，P）构成骨骼和牙齿的重要成分; 参与能量代谢; 构成生命物质成分; 酶的重要成分;调节酸碱平衡. （一）生理功能 正常膳食中磷吸收率为60%70%； 牛奶喂养的婴儿对磷的吸收率为65%75%，母乳喂养者大于85%； 低磷膳食其吸收率高达90%； 维生素D可促进

6、磷的吸收； 合理的钙磷比例有利于磷的吸收。 钙、镁、铁、铝等金属离子及植酸可与磷酸形成难溶性盐类而影响磷的吸收。 （二）吸收与代谢 血浆中的无机磷酸盐主要经肾小球过滤从肾脏排出。当血中磷浓度降低时，肾小管对磷的重吸收增加，当磷的浓度升高时，肾小管排出的磷较多。机体主要通过甲状旁腺素抑制肾小管对磷的吸收和排泄，调节血中磷浓度以维持体内磷的平衡。 （二）吸收与代谢(三)磷的缺乏与过量 几乎所有的食物均含有磷，所以磷缺乏较少见。临床所见磷缺乏的病人多为长期使用大量抗酸药或禁食者。 过量的磷酸盐可引起低血钙症，导致神经兴奋性增强，手足抽搐和惊厥。(四)磷的供给量 成人磷的AI为700mg/d。 理论上

7、膳食中的钙磷比例维持在1:11.5之间比较好，不宜低于0.5。牛奶的钙磷比为1:1，人乳的钙磷比例比牛奶更好，成熟母乳为1:1.5。 磷的NOAEL为1500mg/d，UL为3500mg/d。 (五)磷的食物来源 磷在食物中分布广泛，瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等均是磷的良好来源。 谷类食物中的磷主要以植酸磷形式存在，其与钙结合不易吸收。四、铁（一）铁的生理功能 1、参与体内氧的运送和组织呼吸过程； 2、维持正常的造血功能； 3、参与其他重要功能：免疫、维生素A转化， 肝脏解毒（二）铁的吸收与代谢 1、部位：十二指肠与空肠 2、过程：运铁蛋白与铁结合，再与肠粘膜的转铁蛋

8、白受体结合，运至细胞内。 3、影响因素：植物性食物中的草酸盐、植酸盐等； 体内缺乏胃酸或服用抗酸性药物； 维生素C、乳酸等 动物性食物及某些单糖 机体对铁的需求量 （三）铁的缺乏分期：（1）铁减少期：储存铁减少，血清铁下降，无临床症状；（2）红细胞生成缺铁期：血清铁下降，运铁蛋白降低， 游离原卟啉升高，Hb降低（3）缺铁性贫血期：Hb降低，红细胞比积下降， 出现临床症状。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，IDA )分为三个阶段铁

9、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 心慌气短 头晕 眼花等（四）铁的供给量与食物来源1、供给量： 男性：15 mg/d 女性：20 mg/d 孕妇、乳母适量增加2、食物来源： 动物性食物，瘦肉、鸡蛋、禽类等 蔬菜及牛奶中铁含量不高，利用率低。五、碘（一) 生理功能： 1、促进生物氧化，参与磷酸化过程； 2、促进蛋白质的合成和神经系统的发育； 3、促进糖和脂肪的代谢； 4、激活体内许多重要的酶； 5、调节组织中的水盐代谢； 6、促进维生素的吸收和利用。 无机碘离子在绝大多数情况下极易

10、被吸收，1hr内大部分被吸收，3hr完全吸收 有机碘在肠道内降解为碘化物被吸收，部分有机碘则可能被完整地吸收 食物中的碘80%可直接吸收 大部分被甲状腺摄取并合成甲状腺素。甲状腺素在分解代谢后，部分被重新利用，部分经肾脏和胆汁排出体外 乳汁中可排出一定量的碘（约7-14 g/dl）（二）吸收与代谢（三）碘的缺乏1、缺乏：成人：甲状腺肿 儿童：呆小症（克汀病） 孕妇：影响胎儿神经、肌肉的发育， 胚胎期及围生期死亡率上升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、肥大单纯性甲状腺肿大部分地区的食物或水中的碘含量高，食用这

11、些食物或水会造成高碘甲状腺肿限制高碘的摄入即可防治但碘化盐的使用未见碘过量（四）碘过量（五）碘的参考摄入量及食物来源1、参考摄入量： 成人：150 g/d 孕妇和乳母： 200 g/d2、食物来源：海产品，海带、紫菜等六、锌（一) 生理功能： 1、金属酶的组成成分或酶的激活剂； 2、促进生长发育； 3、促进机体免疫功能； 4、维持细胞膜结构； 5、与唾液蛋白结合成味觉素可促进食欲。部位：小肠，主动吸收影响因素：植酸：人奶锌吸收率40%，牛奶32%，一些豆类配方食品仅14%。牛奶中加入与豆类配方食品等量的植酸钠，则降为16%。纤维素、某些微量元素（如二价非血红素铁）过多时可抑制锌吸收。混合食物：

12、锌吸收率约20-40%。（二）吸收、代谢（三）锌的缺乏与过量1、缺乏：异食癖 成人：性功能减退，精子减少等 儿童：生长发育迟缓，侏儒症等 2、过量：影响其他微量元素的吸收 2g以上出现急性腹痛、腹泻等临床症状。（四）锌的参考摄入量及食物来源1、参考摄入量： 男性：15 mg/d 女性: 11.5 mg/d2、食物来源：贝壳类海产品 红色肉类及内脏七、硒（一) 生理功能： 1、抗氧化功能； 2、保护心血管和心肌的健康； 3、增强免疫功能； 4、有毒重金属的解毒作用； 5、促进生长，抗肿瘤等作用。部位：小肠吸收无机硒、有机硒易于吸收，其吸收率大都在50%以上吸收率高低与其化学结构、溶解度有关如蛋氨

13、酸硒 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（二）吸收与代谢（三）硒的缺乏与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（四）硒的参考摄入量及食物来源1、参考摄入量： 成人：50 g/d 乳母: 65 g/d2、食物来源：海产品 动物内脏八、铜 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 1、维持正常的造血功能； 2、维持中枢神经系统的完整性；

14、 3、促进骨骼、血管和皮肤健康； 4、抗氧化作用。（一） 生理功能：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（二）吸收、代谢（三）铜的缺乏与过量1、缺乏：铜普遍存在于各种食物中，一般不易缺乏 早产儿、长期腹泻、肠外营养等2、过量：急、慢性中毒 腹痛、腹泻、口中金属味等症状。（四）铜的参考摄入量及食物来源1、参考摄入量： 成人 AI 2.0 mg/d UL 8.0 mg/d2、食物来源：牡蛎含量最高，贝类、动物肝等 谷类胚芽、豆类等 正常人体内含氟(fluorine)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

15、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地区人群。 九、氟(fluorine，F)氟对维持骨骼和牙齿结构稳定性具有重要作用 ；适量的氟有利于钙和磷的利用，促进骨的形成和增强骨质坚硬性，加速骨骼生长 ；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。 (一)生理功能 从膳食摄入的氟约有75%90%由胃肠道迅速吸收进入血液，以离子形式分布到全身； 肾脏为氟的主要排泄途径，每天摄入的氟约有50%80%从尿中排出，少量从粪便、毛发、汗液排出。 (二)氟的吸收与代谢 氟缺乏可影响骨的形成和引起牙齿发育不全，或增加龋齿的发生率，研究发现以0.2%的氟化钠每隔两周

16、刷牙或涂布，龋齿发病率降低40%50%； 过量氟可引起中毒，急性中毒多见于特殊职业接触，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，氟骨症 、氟斑牙为主要危害。 (三)氟的缺乏与过量 中国营养学会推荐氟的AI成人为1.5mg/d，成年人氟的UL为3.0mg/d； 除茶叶、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氟元素水平。 (四)氟的供给量与食物来源 正常人体含钴量约为1.1mg，肝、肾、骨中钴含量较高。(一)生理功能 钴作为维生素B12的组成成分，其功能通过维生素B12的作用来体现，主要促进红细胞的成熟。 十

17、、钴(cobalt, Co) 自然界的维生素B12均由细菌产生，有多种B12的形式，其中钴胺素和5-脱氧腺苷钴胺素为具有维生素B12活性的形式，膳食中的钴只有呈活性维生素B12形式才可被人体吸收利用(一)生理功能 至今尚未发现人体钴缺乏现象，钴在维生素B12中虽含量甚微却作用很大。动物实验研究认为，钴缺乏可影响红细胞成熟，引起巨噬细胞型贫血及影响甲状腺对碘的吸收。人群流行病学调查发现，水、土、食物钴含量与该地区人畜甲状腺肿大发病率呈负相关。 (二)钴的缺乏与过量 过量的钴可产生毒性作用，在反刍动物中按每公斤体重给予4ng以上的钴，则可出现严重的食欲减退、体重下降、贫血甚至死亡。(二)钴的缺乏与

18、过量 我国未制定钴的推荐摄入量。 活性型钴主要存在于动物性食物中，如肝、肾、海产品等。绿叶菜中钴含量也较高，乳制品和各类精制食品中钴含量较低。(三)食物来源 人体含铬(chromium)总量约为510mg，骨、大脑、肌肉、皮肤和肾上腺中的铬含量较高。一般组织中铬含量随年龄增长而下降。 十一、铬(chromium,Cr) 铬是体内葡萄糖耐量因子(glucose tolerance factor, GTF)的重要组成成分，能增强胰岛素的作用，促进葡萄糖的利用及使葡萄糖转化为脂肪。 铬具有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A浓度及降低血清胆固醇的作用。 (一)生理功能 食物中的铬大多为无机Cr3+，一般吸收率3%。 铬可与有机物结合成为具有生物活性的复合物，从而提高铬的吸收率，如啤酒酵母中以葡萄糖耐量因子形式存在的铬，其吸收率达10%25%。 草酸盐和植酸盐可干扰铬的吸收。 二、吸收与代谢 铬缺乏多见于老年人、糖尿病患者、蛋白质能量营养不良的婴儿及完全肠外营养的病人。患者可出现生长停滞、血脂增高、葡萄糖耐量异常，并伴有高血糖及尿糖等症状。 (二)铬的缺乏与过量 由于Cr3+的毒性较低，食物中含铬较少且吸收利用率低，以及安全剂量范围较宽等原因，尚未