维生素与矿物质

关于维生素与矿物质第1页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第一节引言（Introduction）维生素(vitamin)是维持人体健康所必需的物质，需要量虽少，但由于体内不能合成或合成量不足，必需从食物中摄取。目前已发现几十种维生素，对人体营养和健康直接关系的约为20种。第2页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三维生素的特点1.维生素种类多，每一种结构和功能均不相同；2.机体需要量少，但机体不能或合成的量不足以满足机体需要；3.既不供能，又不构成机体的组织结构，主要用于构成酶，参与机体的代谢；4.摄入量不足易患缺乏症。第3页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

脂溶性维生素VitA、D、E、K等维生素

水溶性维生素

维生素B族、VitC

维生素B1

维生素B2

维生素B3(泛酸)

维生素B6

维生素B12维生素B族维生素PP(尼克酸)维生素M(叶酸)维生素H(生物素)维生素分类：第4页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

自然界至今发现的化学元素有115种，天然存在的有92种，根据目前的分析水平，在人体中可以检出81种元素。目前依据生物实验和检测技术水平，将人体中这些元素分类为生命必需元素、有益元素、污染元素和有毒元素。

第5页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三必需元素的特征

它们都存在于健康的生物组织中，并和一定的生物和化学功能有关，在各种同一属生物中都有一恒定的浓度范围，缺乏时会引起再生性生理症状，症状早期获取后又可恢复。

必需元素主要有H、C、N、O、Na、Mg、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、I、Se、Cr、V、Ni、Sn、F、B和Si等。

必需元素又简称为生命元素，根据它们在人体内的含量有分为常量元素和微量元素，常量必需元素约占体重的99.95%；微量必需元素所占质量合起来不超过体重的0.05%。第6页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

是指那些不存在时不会引起再生性生理症状，但在极少量存在时有益生命体健康。有益元素

是指那些在极少量存在时对生命体影响不大，它们在生命体中的浓度变化较大，如果其浓度达成可以觉查到的生理或形态症状时，就为有害元素或污染元素。污染元素和有毒元素第7页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第二节影响食品中维生素含量的因素一、原料中维生素含量及影响因素：品种二、原料成熟度对维生素含量的影响三、维生素的稳定性四、采后及贮藏过程中维生素的变化五、加工过程中维生素的损失第8页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三一、原料中维生素含量及影响因素：品种一些食品中生物素的含量食品生物素含量(μg/g)

食品生物素含量(μg/g)苹果0.9

蘑菇16.0豆3.0

柑橘2.0牛肉2.6

花生30.0牛肝96.0

马铃薯0.6乳酪1.8～8.0

菠菜7.0莴苣3.0

番茄1.0牛乳1.0～4.0

小麦5.0第9页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三二、原料成熟度对维生素含量的影响不同成熟时期西红柿中维生素C含量的变化花开后的周数单个平均重量（g）颜色维生素C（mg%）233．4绿10．7357.2绿7.64102.5绿-黄10.95145.7红-黄20.76159.9红14.67167.6红10.1第10页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三三、维生素的稳定性第11页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三四、采后及贮藏过程中维生素的变化1、内源酶活所引起的变化2、预处理会导致部分损失3、贮藏过程中其它反应所引起的损失４、贮藏中维生素损失的影响因素：水分活度、氧气、温度等第12页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三五、加工过程中维生素的损失１、谷类食物在研磨过程中维生素的损失第13页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三２、浸提和热烫过程中维生素的损失土豆条在蒸和煮过程中维生素保留率(%)的比较第14页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三各类食品经加工处理后硫胺素的保留率保留率（%）谷物土豆

大豆粉碎的土豆蔬菜冷冻、油炸鱼挤压烹调水中浸泡16h后油炸，在亚硫酸溶液浸泡16h后油炸用水浸泡后在水中或碳酸盐中煮沸各种热处理各种热处理各种热处理48～9055～6019～2423～5282～9780～9577～100产品加工处理第15页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三３、化学药剂处理过程中维生素的损失1、二氧化硫(SO2)及其亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和偏亚硫酸盐会破坏硫胺素和维生素B6

。2、亚硝酸盐能破坏类胡萝卜素、硫胺素及叶酸。3、碱性发酵粉发酵时pH会增高，在这种碱性条件下，硫胺素、维生素C和泛酸这类维生素的破坏大大增加。食品在弱酸性条件下，维生素的损失较少。第16页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第三节

水溶性维生素（Water-solublevitamin）维生素B族、VitC

维生素B1

维生素B2

维生素B3(泛酸)

维生素B6

维生素B12维生素B族维生素PP(尼克酸)维生素M(叶酸)维生素H(生物素)第17页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*参与能量代谢(合成糖代谢的辅酶)*维持神经、心肌、消化的正常功能1.维生素B1(硫胺素thiamine)生理功能：第18页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*干型脚气病：以神经型为主*湿型脚气病：以水肿和心脏症状为主*混合型脚气病：同时出现神经和心血管症状维生素B1缺乏对人体的影响第19页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三VitB1缺乏所致干性脚气病VitB1缺乏所致湿性脚气病第20页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*粮谷类、豆类、坚果类*动物内脏、瘦肉、蛋类

RNI成年男性为1.4mg/d，女性为1.3mg/d。UL为50mg/d。供给量食物来源第21页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三构成辅酶（FAD、FMN）参与细胞的正常生长参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢2.维生素B2(核黄素riboflavin)生理功能：第22页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第23页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三维生素B2缺乏

阴囊症状：红斑型、丘疹型、湿疹型口腔症状：口角炎、唇炎、舌炎皮肤症状：脂溢性皮炎眼部症状：羞明、流泪、视物模糊等“口腔生殖系统综合症”第24页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

成人RNI男性为1.4mg/d，女性1.2mg/d。动物肝、肾、心、蛋黄、乳类绿色蔬菜、豆类供给量食物来源第25页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三﹡是许多重要酶系统的辅酶。﹡影响机体免疫功能。﹡抗脂肪肝、降血清胆固醇。3.维生素B6生理功能第26页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三维生素B6缺乏缺乏会引起Pro、AA代谢异常，表现为贫血、抗体下降、皮肤损害，婴幼儿惊厥等。

第27页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三维生素B6的AI值，成人为1.2mg/d。白色肉类(如鸡肉和鱼肉)

肝脏、豆类、坚果等水果蔬菜(香蕉)供给量食物来源第28页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三主要功能是作为一碳单位的载体参加代谢。叶酸具有造血功能，对AA代谢、核酸合成及蛋白质的生物合成均有重要影响，对正常红细胞形成有促进作用。4.叶酸（维生素M）生理功能第29页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三★巨幼红细胞贫血★胎儿神经管畸形★胎儿宫内发育迟缓、低出生体重★衰弱、健忘、失眠等叶酸缺乏第30页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三成人叶酸的RNI值为400μg/d；UL为1000μg/d

绿叶蔬菜、肝、肾、鸡蛋、豆类、水果及坚果等。供给量食物来源第31页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三在体内构成脱氢辅酶CoI和CoⅡ，在生物氧化中起递氢体作用。可维护皮肤、消化系统及神经系统的正常功能。可降低血胆固醇。5.烟酸（维生素PP,尼克酸）生理功能第32页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三典型症状为皮炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)和痴呆(dementia)，又称“三D”症状。且皮炎仅发生在与阳光接触的部分，有对称性，发病区域与健康区域界限分明。烟酸缺乏癞皮病(pellagra)第33页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

成年男性RNI为14mg/d，女性为13mg/d，UL为35mg/d。

动物性食品：动物内脏植物性食品：全谷、种子、豆类

供给量食物来源第34页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*参与体内多种物质的生物合成过程*参与细胞间质的形成，维护血管、肌肉、骨牙的正常生理功能*具有较强的还原性，促进食物中铁的吸收*提高免疫功能*具有抗氧化作用，清除自由基6.维生素C（抗坏血酸,ascorbicacid

）生理功能第35页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第36页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*毛囊过度角化*坏血病（毛细血管通透性增加）维生素C缺乏第37页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三VitC缺乏所致齿龈炎VitC缺乏所致毛囊出血第38页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三VitC缺乏所致指甲床出血VitC缺乏所致皮肤点状出血第39页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*新鲜蔬菜、水果供给量食物来源成人RNI为100mg/d；UL为≤1000mg/d第40页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第四节脂溶性维生素（FatSolubleVitamins）VitA、D、E、K等第41页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三1.维生素A(视黄醇,retinol)与胡萝卜素生理功能：*参与视网膜内视紫质的合成与再生（暗适应）*维持上皮组织的结构与功能*促进细胞增生与分化（促进生长、发育）*增加机体的免疫力*抗氧化能力（抑癌作用）第42页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第43页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

维生素A缺乏对人体的影响

*暗适应能力下降、夜盲症、干眼病*毛囊角化症*儿童生长发育迟缓、易感染维生素A过量对人体的影响

急性中毒慢性中毒畸胎毒性第44页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三VitA缺乏所致毛囊角化VitA缺乏所致皮肤干燥第45页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三食物来源

*动物性食物：肝脏、蛋黄、奶类等*植物性食物:红色、橙色、深绿色的蔬菜与水果维生素A的供给量我国成人维生素ARNI，男性为每天800μg视黄醇当量，女性为每天700μg视黄醇当量。

UL值：成年人为3000μg/d，孕妇2400μg/d，儿童2000μg/d。第46页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三2.维生素D提高肌体对钙、磷的吸收；维持血钙和血磷的平衡；促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全。生理功能：第47页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第48页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

佝偻病(rickets)

骨质软化症(osteomalacia)

骨质疏松症(osteoprosis)

手足痉挛症中毒症状包括高血钙症、高尿钙症、厌食、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、多尿、肌肉乏力、关节疼痛等。严重者可导致死亡。

维生素D缺乏对人体的影响维生素D过量对人体的影响第49页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10μg/d16岁以上成人RNI为5μg/dUL为20μg/d

晒太阳、紫外线灯预防性照射海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂供给量食物来源第50页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

抗氧化作用预防衰老与动物的生殖功能有关其它降低血浆胆固醇水平抑制肿瘤细胞的生长和增殖3.维生素E生理功能：第51页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三第52页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三血浆中VE浓度下降，红细胞寿命缩短，出现溶血性贫血。口服VE的毒性较低。成年人可耐受200-800mgVE/d而不出现有害作用。但摄入大量VE可能干扰VA和VK的吸收。维生素E缺乏对人体的影响维生素E过量对人体的影响第53页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三

成人AI为14mgVE。植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类供给量食物来源第54页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三种类食物来源主要功能缺乏症维生素A维生素B1维生素C维生素D夜盲症等脚气病等坏血症等佝偻病等肝脏、鱼肝油谷类、内脏蔬菜、水果肝脏、鱼肝油促进正常发育维持正常视觉维持新陈代谢神经系统正常功能维持新陈代谢增强抵抗力促进钙、磷的吸收促进骨胳发育重要维生素的功能、缺乏症状和食物来源第55页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三思考古代长期在海上航行的人，最有可能缺乏的营养物质是什么？第56页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三人体内几乎含有自然界存在的各种元素，这些元素中除了C、H、O、N

主要以有机化合物形式存在外，其余的主要以无机化合形式存在，统称为无机盐，或矿物质。第五节矿物质第57页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三一、分类常量元素(macroelements)微量元素(microelements)矿物质（mineral）钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种含量最多

铁、锌、铜、碘、硒、钼、铬、钴等为必需微量元素(essentialmicroelements)。以体内含量0.05%为界第58页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三构成人体组织的重要成分组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分维持细胞渗透压及机体酸碱平衡维持神经和肌肉的兴奋性二、生理功能第59页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三三、影响食品中矿质元素含量的主要因素1、影响植物源食品中矿质元素含量品种土壤类型水肥管理空气状态绿色食品生产第60页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三2、影响动物源食品中矿质元素含量品种饲料动物健康状况环境绿色食品生产第61页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三3、加工与贮藏方式对食品中矿质元素含量的影响A、矿物质在加工中不会因为光，热，氧等因素而分解，但加工也会使其含量有变化。热烫对菠菜中矿物质损失的影响

g/100g损失（%）未热烫热烫钾6.93.056钠0.50.343钙2.22.30镁0.30.236磷0.60.436第62页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三B、加工的土豆中铜的含量（mg/100g新鲜重量），有增加有减少类型铜类型铜原料0.21土豆泥0.10水煮0.10法式炸土豆片0.27焙烤0.18快餐土豆0.17油炸土豆片0.29去皮土豆0.34第63页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三C、贮藏中蔬菜罐头微量金属元素的含量（g/Kg）蔬菜罐组分铝锡铁绿豆LaL0.1052.8S0.7104.8菜豆LaL0.0759.8S0.151026小粒青豌豆LaL0.041010S0.552012旱芹菜心LaL0.13104.0S1.50203.4甜玉米LaL0.04101.0S0.30206.4蘑菇PL0.01155.1S0.045516

La=涂漆罐头，P=素铁罐头；L=液体，S=固体第64页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三1、矿物质在动、植物源食品中存在状态B、与蛋白质结合。如，铁硫蛋白、铜蓝蛋白等四、

食品中矿物质的存在形态、营养性及功能性A、与氨基酸、糖类等结合。如，葡萄糖酸锌、磷酸铁、酒石酸铁等C、其它配合物。如，血红素、叶绿素、VB12第65页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三应用109Cd示踪技术分析表明，植物细胞在亚水平镉中毒情况下，细胞抽提液中没有游离镉存在。如图所示，97%的放射性镉都是与PC结合状，3%的放射性镉是与大分子蛋白质结合。

D、与植物螯合肽结合

PC结构示意图

镉与PC结合情况第66页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三F、金属硫蛋白Metallothionein(MT)

与植物体的重金属存在状态相似，动物体内重金属元素则以硫蛋白为配体，形成金属硫蛋白结合态。MT是一种低分子量、高巯基含量，能大量结合重金属，性能独特蛋白质，含有61个氨基酸，分子量6000~7000D，其中21个氨基酸为半胱氨酸，这样每一个MT分子就可以最多结合七个金属原子。MT化学性质稳定，可在80℃水中存活30分钟，100℃水中存活3分钟而不失活；同时抗酶解，而且这类蛋白氨基酸排列有重复性，在氨基酸链断掉一部分后仍会有活性，这一点是一般产品所不具备的优点，并决定了其在应用方面有着广阔前景。第67页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三如，MT的作用

有效地清除人体自由基,解除重金属毒素,参与微量元素储存、运输和代谢,增强机体对各种不良状态适应能力,锌等金属元素贮存库，防止细胞癌变、防癌抗肿瘤，抗辐射剂X-射线、紫外线及各种电离辐射，护肤美容等。2、

食品中矿质元素的存在形态与功能性第68页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三从1-12分别是：稻、菠菜、豆类、玉米、莴苣、小麦、大豆、铁蛋白、牛肝、鱼肉、血红蛋白和牛肉3、食品中矿质元素的存在形态与营养性第69页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三有机物对矿质元素营养性的影响：如VC有利于Fe的吸收，VD及Pr促进Ca的吸收。

矿质元素的价态与营养性：例如，Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。

矿质元素之间对营养性的影响：如Fe过多会抑制Zn，Mn的吸收第70页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三1、钙（Calcium）五、机体中的重要矿物质2、铁（Iron）3、锌（Zinc）4、硒（Selenium）5、碘（Iodine）第71页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三1、钙（Calcium）钙是人体含量最多的一种无机元素，相当于体重的1.5~2.5%，其中99%集中在骨骼和牙齿中；其余1%，一半与柠檬酸鳌合或与蛋白质结合；另一半则以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，称为混溶钙池。第72页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三钙的生理功能构成骨骼和牙齿的成分促进体内酶的活动维持神经和肌肉的活动促进脑发育和维持脑的正常功能第73页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纤维不利吸收*VD、乳糖、蛋白质有利吸收*摄入的钙、磷比值影响吸收*机体的需要（婴儿、孕妇、乳母）增加吸收影响钙吸收的因素第74页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三年龄钙年龄钙0~0.5~1~4~7~11~14~30040060080080010001000

18~

50~

孕妇早期中期晚期乳母

800

1000

800100012001200钙的供给量成人AI为800~1000mg/d；UL为2000mg/d。

第75页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*奶及其制品*海产品*豆类及其制品、坚果类*野菜及绿色蔬菜钙的食物来源第76页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*婴儿佝偻病*成人骨质软化症*老年骨质疏松症钙缺乏症第77页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三儿童佝偻病第78页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三健康成人体内含铁约3-5g。分为功能铁和贮存铁。功能铁主要有血红蛋白（60%-75%）、肌红蛋白（3%）、含铁酶类（1%）；贮存铁存在于肝、脾、骨髓中，约占（25%），无游离铁离子存在。2、铁（Iron）第79页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三铁的生理功能维持正常的造血功能参与体内氧的运送和组织呼吸过程其他功能调节机体免疫功能催化体内维生素A合成对脑发育和脑功能的影响第80页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三膳食中植酸、草酸、多酚类化合物降低铁的吸收维生素C、有机酸、动物肉类促进铁的吸收机体的需要量与储存量影响铁吸收的因素第81页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三铁的供给量成年男子12mg/d成年女子18mg/d孕妇乳母28mg/d成人铁的UL为50mg/d第82页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三铁的食物来源丰富来源：动物血、肝脏、黑木耳、芝麻酱、大豆良好来源：畜禽肉类、红糖、蛋黄、动物肾脏一般来源：鱼、谷物、菠菜、芥菜第83页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三原因

*慢性失血*体内需要量增加*摄入不足或吸收障碍症状

*缺铁性贫血：食欲下降，烦燥乏力，面色苍白，毛发枯黄，头晕眼花，免疫力下降，指甲脆薄，指甲凹陷。

铁缺乏症第84页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三缺铁性贫血所致‘反甲’第85页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三3、锌（Zinc）人体含锌约2-2.5g。主要存在于肌肉、骨骼、皮肤。血液中锌主以含锌金属酶形式存在。发锌量可反映膳食锌的长期供给水平。第86页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三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促进机体免疫功能维持细胞膜结构合成味觉素对皮肤和视力有保护作用第87页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三成人UL男性为45mg/d，女性37mg/d。锌的供给量年龄性别锌年龄性别锌0~0.5~1~4~7~11~

14~—————男女男女1.58.09.012.013.518.015.019.015.518~

50~孕妇早期中期晚期乳母男女—

————15.011.511.5

11.516.516.521.5不同人群锌的推荐摄入量(RNI)mg/d第88页，讲稿共99页，2023年5月2日，星期三*贝类、鱼肉*动物肝脏、瘦肉*蛋类锌的食物来源第89页，讲稿共99页，20