第六节矿物质

学习重点：钙、铁、碘、锌、硒的生理功能、吸收代谢以及缺乏或过多时对机体的危害第六节

矿物质1.矿物质：除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存在外，其余的存在人体内的元素统称为矿物质（或无机盐或灰分）。2.常量元素：体内的元素其含量大于体重0.01%者为常量元素。3.微量元素：体内的元素其含量小于体重0.01%者为微量元素。基本概念：

已经发现有20种左右的元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需。其中常量元素有7种，如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫。微量元素有10种，即铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌；硅、镍、硼、钒为可能必需元素。

矿物质与其它营养素不同，不能在体内生成，且除非被排出体外，不可能在体内消失。因此必须通过膳食补充。在体内，矿物质的特点：①分布极不均匀；②其含量随年龄增加而增加，但元素间比例变动不大；③元素之间尚存在拮抗与协同作用；④元素特别是微量元素的摄入量具有明显的剂量反应关系。根据矿物质在食物中的分布及其吸收、人体需要特点，在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题。成年时体内钙含量达850~1200克，是人体内含量最高的一种无机元素。体内的钙99%集中在骨骼和牙齿中，1%存在于软组织、细胞外液和血液中。

一、钙

钙是骨骼和牙齿的重要组成成分，幼儿的骨骼1～2年更新一次，以后其更新速度随着年龄的增加而减慢，成年人10～12年更新一次，40～50岁以后，骨吸收大于骨生成，骨组织的钙量不断减少，每年下降0.7％。钙还有维持神经与肌肉活动、促进体内某些酶的活性以及参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡等作用。（一）生理功能

钙缺乏时主要表现为骨骼的病变。儿童时期生长发育旺盛，对钙的需要量较多，如果长期摄入不足，并常伴随蛋白质和维生素D的缺乏，可以引起生长迟缓，新骨结构异常，骨钙化不良，骨骼变形，发生佝偻病。

摄入充足的钙可以保证儿童少年骨骼和牙齿的正常发育，但是随着钙强化食品和钙补充剂的增加，钙摄入过量的现象也时有发生。（二）缺乏和过量：1、增加患肾结石的危险性2、奶碱综合症：大量给予碳酸氢钠、碳酸钙和奶治疗消化性溃疡之后而出现的临床副作用，首次报道在1915年。典型症状：高钙血、碱中毒和肾功能障碍。3、钙和其它物质的相互干扰作用钙的摄入量多，会干扰铁、锌、镁和磷的利用率。摄入过量的钙可以增加肾结石的危险性，可以影响其它元素的生物利用率。奶和奶制品是钙的最好食物来源，其含钙量高，并且吸收率也高。海产品，小虾皮、海带、发菜、硬果类，豆类、绿色蔬菜也是钙的主要食物来源。硬水中也含有相当量的钙。食物种类重量（克）食物种类重量（克）虾皮81克奶粉118克雪里蕻348克黄豆（生）419克豆腐488克油菜741克牛奶769克能提供500毫克钙的食物举例（三）食物来源：1.吸收钙在小肠通过主动转运与被动转运吸收，一般钙吸收率为20%~60%不等。钙吸收受膳食中草酸盐、植酸盐、膳食纤维的影响，脂肪消化不良，可使未被吸收的脂酸与钙形成皂钙，而影响钙的吸收。膳食中如维生素D、乳糖、蛋白质有促进钙吸收的作用。此外，钙的吸收还与机体状况有关。（四）吸收与代谢2.排泄钙在体内代谢后主要经肠道排出，钙从尿中排除量约为摄入量的20%左右。高温作业和哺乳期可通过汗和乳汁排除。3.储留钙在体内的储留受膳食供给水平及人体对钙需要程度等所左右。中国营养学会推荐钙的AI值为0岁~300mg，0.5岁-400mg，4岁-800mg，11岁-1000mg，18岁-800mg，50岁-1000mg，孕妇1000mg，乳母1200mg。（五）参考摄入量

磷在成人体内含量为650克，85%~90%存在于骨骼和牙齿中。是含量第六多的元素，占体重的1％，多数都集中在骨骼和牙齿（85.7％）

二、磷磷是构成骨骼、牙齿及软组织的重要成分，也是许多维持生命物质如核酸、酶、磷蛋白等的重要成分。（一）生理作用1、构成骨骼和牙齿－主要成分是羟基磷灰石2、是重要的生命物质的组成成分－遗传物质（DNARNA)、磷脂、磷蛋白、环腺苷酸（cAMP)、环鸟苷酸（cGMP)和多种酶的组成成分3、参与代谢过程:以磷酸化合物的形式参与代谢磷酸肌酸－能量储存库

ATP-能量货币4、参与体内酸碱平衡的调节－磷酸缓冲体系食物中含磷非常丰富，一般不会有营养性磷缺乏。特殊情况：1、仅喂母乳的早产儿，由于母乳磷含量低，出现磷缺乏，出现佝偻病样骨骼2、静脉营养未补充磷者或酒精中毒患者（二）缺乏：（三）过量危害与毒性

一般情况下，不易发生由膳食摄入过量磷的问题。曾有报告因摄入过量磷酸盐的食品添加剂而引起磷过量，但很少描述其影响作用。在某些特殊情况下，如医用口服、灌肠或静脉注射大量磷酸盐后，可引起血清无机磷浓度升高达1.67mmol(50mg)/L,形成高磷血症，高磷血症最明显的危害是非骨组织的钙化。

1.磷的吸收：磷的吸收部位在小肠，其中以十二指肠及空肠部位吸收最快，在回肠吸收较差

2.磷的主要排泄途径：肾脏－可溶性磷酸盐形式，占70％粪便－未经肠道吸磷从排出，占30%

汗液－少量（四）吸收与代谢

罕见营养性缺磷的问题发生，故而对磷营养状况的研究很少，科学依据有限。磷营养状况的评价指标：

磷平衡测定：不是一个理想的评价指标，因为人对磷的调节能力比较强，在低磷摄入时，仍能达到磷的零平衡

血清无机磷水平：合理的指标。成人血清无机磷正常值为1.15mmol/L。（五）营养状况评价中国营养学会2000年DRIs中制订成人磷适宜摄入量（AI）为700mg/d(包括老年人、孕妇和乳母）。婴儿磷的需要量：1～6个月：AI=150mg/d6~12个月：AI=300mg/d1~3岁：450mg/d;4~6岁：500mg/d；7岁～：700mg/d

青春发育期：1000mg/d

钙:磷＝1～1.5:1较好100ml血中钙的浓度×磷的浓度＝35~40,如果低于30，则有可能发生骨质钙化停滞，可能发生软骨病。（六）、需要量与膳食参考摄入量

（七）食物来源磷在食物中分布很广，无论动物性食物或植物性食物，在其细胞中，都含有丰富的磷，动物的乳汁中也含有磷，磷是与蛋白质并存的，瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。但粮谷中的磷为植酸磷，不经过加工处理，吸收利用率低。微量元素中含量最多的一种，总量为4~5克。体内铁60%~75%存在于血红蛋白中，3%在肌红蛋白，1%为含铁酶类。以上铁存在形式又称之为功能性铁。其余25%为贮存铁。三、铁铁是血液的重要成分，参与血红蛋白的组成，把氧气运送到身体的各个角落，再将组织细胞产生的二氧化碳排出体外。铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸酶的成分，分布在人体的组织中。（一）生理作用当体内缺铁时，铁损耗可分三个阶段，即铁减少期、红细胞生成缺铁期和缺铁性贫血期。铁缺乏对人体的影响：工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板；儿童表现为易烦躁，抗感染能力下降。（二）铁缺乏及缺铁性贫血

植物性食物中铁吸收率较动物性食物（除蛋类）为低。铁在食物中主要以三价铁（非血色素铁）形式存在，少数食物中为还原铁（血色素铁）形式。非血色素铁在体内吸收过程受膳食因素的影响，如粮谷和蔬菜中的植酸盐、草酸盐以及存在于茶叶及咖啡中多酚类物质等均可影响铁的吸收。此外，无机锌与无机铁之间有较强的竞争作用，互有干扰吸收作用。但维生素C、某些单糖、有机酸以及动物肉类有促进非血色素铁吸收的作用。核黄素对铁的吸收、转运与储存均有良好影响。（三）吸收与代谢婴幼儿由于生长较快，需要量相对较高，需从食物中获得铁的比例大于成人；妇女月经期铁损失较多；孕期铁需要量增加，为此摄入量应适当增加。中国营养学会推荐铁的AI值成年男子15mg，成年女子20mg孕妇、乳母25mg。铁良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类。（四）参考摄入量与食物来源动物血、肝脏、大豆、黑木耳、芝麻酱中含铁丰富。瘦肉、蛋黄、干果类中是铁的良好来源。（六）食物来源人体含锌2~2.5克，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤。（一）生理作用

锌的生理作用表现在多方面：①是酶的组成成分或酶的激活剂。人体约80多种酶的活性与锌有关，如碳酸酐酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、羧肽酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶等。②促进生长发育与组织再生。锌与蛋白质和核酸的合成，细胞生长、分裂和分化等过程都有关。③促进食欲。锌参与构成唾液蛋白而对味觉与食欲发生作用。④促进维生素A代谢和生理作用。⑤参与免疫功能。四、锌

锌缺乏表现为：生长迟缓、食欲不振、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染、性成熟延迟等。（见P4)

锌过量常可引起铜的继发性缺乏，使机体的免疫功能下降。（二）缺乏与过量

锌在小肠吸收后，与血桨白蛋白或运铁蛋白结合、分布于各器官组织。(三）吸收与代谢中国营养学会推荐锌的RNI值为成年男子15mg，成年女子11.5mg，50岁-11.5mg，孕妇16.5mg乳母21.5mg。锌的食物来源广泛，但动植物性食物的锌含量与吸收率有很大差别。牡蛎含锌量最高（每100g含锌高达100mg以上）。（四）参考摄入量与食物来源（五）食物来源

动植物性食物中都含有锌，不同食物中锌含量差别很大，吸收利用率也不相同。贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏等是锌的良好来源，干果类、谷类胚芽和麦麸也富含锌。人体内含碘约20~50克。甲状腺组织含碘最多约占体内总碘量的20%左右。（一）生理作用碘是人体必需的微量元素，是合成甲状腺激素的重要原料，它在机体内没有独立的作用，其生理功能是通过甲状腺激素完成的。甲状腺激素有调节机体能量代谢、促进体格（包括身高、体重、骨骼、肌肉和性发育）发育，从妊娠开始到出生后2岁，脑发育必需依赖于甲状腺激素的存在。在这个时期碘缺乏会导致脑发育不同程度的落后，并且在2岁以后再补充碘或甲状腺激素也不能逆转。五碘

碘缺乏可引起甲状腺肿大。因碘缺乏多由于环境、食物缺碘造成，常为地区性，是为地方性甲状腺肿。孕妇严重缺碘，可殃及胎儿发育，是新生儿生长损伤，产生呆小病。采用碘化食盐（也有采用碘化油）方法，可以预防碘缺乏。儿童期和青春期的主要表现为：甲状腺肿，青春期甲状腺功能减退，亚临床性克丁病，智力发育障碍、体格发育障碍，单纯聋哑。（二）碘缺乏碘摄入过量可造成高碘甲状腺肿。常见于发生摄入含碘高的饮水、食物，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘制剂等情况。这只要限制高碘食物，即可防治。（三）碘过量食物中碘离子极易被吸收，进入胃肠道后1小时内大部被吸收，3小时完全吸收。吸收后的碘，迅速转运至血液，与血液中蛋白质结合，并遍布各组织中。（四）吸收与代谢中国营养学会推荐的RNI值为成人150μg，孕妇、乳母200μg。含碘较高的食物有海产品，如海带、紫菜、淡菜、海参等。（五）参考摄入量与食物来源硒在人体总量14~20mg，广泛分布于组织和器官中。（一）生理作用1.