食品营养与卫生学-矿物质、维生素

第五节矿物质一、概述矿物质:

是指人体内除碳、氢、氧、氮以外的其它元素。又分为宏量元素与微量元素。2.宏量元素：又称常量元素，指在人体内含量超过体重0.01%的矿物质，有钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫7种。3.微量元素：是指在人体内含量低于体重0.01%的矿物质。

1二、钙（一）钙在体内的分布

人体内的钙99%的钙

1%的钙

骨骼和牙齿中

柠檬酸螯合蛋白质结合

游离钙羟磷灰石2软组织细胞外液血液混溶钙池

骨骼钙

离子钙

缺钙时，骨质脱矿，维持体液中的钙浓度3（二）钙的吸收小肠上段

（VitD[1,25-(OH)2D3]）促进钙吸收的因素不利于钙吸收的因素4利于钙吸收的因素VitD

某些氨基酸如赖氨酸

乳糖

适宜的钙磷比例钙的需要量

5不利于钙吸收的因素植酸草酸膳食纤维脂肪过多钙皂抗酸药、四环素、肝素等药物

6（三）生理功能

维持着神经与肌肉的正常兴奋、神经冲动的传导与心脏的正常搏动。

血清钙下降时，神经肌肉的兴奋性升高，能引起抽搐，如孕妇的腓肠肌痉挛、佝偻病儿的惊厥等症状。7调节体内某些酶的活性

钙离子为多种酶的激活剂，如糖原合成酶、三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶、酪氨酸羟化酶等，调节着许多参与细胞代谢的大分子合成与转运。

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钙离子是各种生物膜结构的成分之一在细胞膜钙与磷脂结合，维持细胞组织结构的完整性与通透性。4.钙还具有参与血液凝固、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质的稳定性，以及降低毛细血管的通透性、防止渗出、控制炎症与水肿等作用。9（四）缺乏症与过量1.钙缺乏①骨骼、牙齿发育障碍，多见于儿童；严重者出现佝偻病，龋齿等。②手足搐搦症。③骨质软化与骨质疏松。2.钙过量①结石②奶碱综合征10（五）钙适宜摄入量与食物来源1.适宜摄入量成年人：800mg/d;50岁以上为1000mg/d;孕早中期1000mg/d；孕晚期以及乳母为1200mg/d。2.钙的食物来源（1）乳及乳制品；（2）水产品中虾皮、海带以及芝麻酱中含钙十分丰富；（3）豆类、豆制品中含量也较高11三、铁

铁是人体内含量最多的、最容易缺乏的一种必需微量元素。铁缺乏可导致缺铁性贫血，是我国主要的公共营养问题之一。12

血红素铁1.动物性食物中;2.此类铁与血红蛋白及肌红蛋白中的原卟啉结合;3.以原卟啉铁的形式可被肠粘膜上皮细胞直接吸收，然后在粘膜细胞内分离出铁，再与脱铁铁蛋白结合，其吸收率较高。13

非血红素铁1.植物性食物;2.以Fe(OH)3络合物的形式;3.络合的有机部分为蛋白质、氨基酸及有机酸，在胃酸的作用下，铁先与有机部分分离，被还原为二价铁离子后才被吸收。14抑制非血红素铁吸收的因素促进非血红素铁吸收的因素植酸、草酸VitC膳食纤维某些氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸茶叶、咖啡中的多酚类、鞣酸等肉、禽、鱼类食物中“肉因子“胃酸缺乏或过多服用抗酸药时膳食中钙含量丰富卵黄高磷蛋白血红素型铁与非血红素型铁的吸收，都受体内铁贮存量的影响。15铁缺乏的分期

贮存铁减少期

血清铁蛋白含量红细胞生成缺铁期

血清铁蛋白含量血清铁运铁蛋白饱和度

总铁结合力红细胞游离原卟啉浓度

缺铁性贫血期

血红蛋白和红细胞容积

161.适宜摄入量成年男性：15mg/d，女性20mg/d。2.食物来源膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类。

铁的适宜摄入量与食物来源17（一）吸收

1.主要在十二指肠和小肠近端吸收

2.抑制锌的吸收的因素：（1）植酸；（2）膳食纤维；（3）铜、镉、钙、亚铁离子等3.促进锌的吸收的因素：（1）VitD；（2）葡萄糖；（3）乳糖；（4）半乳糖；（5）柠檬酸锌18（二）锌缺乏

①生长发育停滞；②性成熟延迟；③味觉减退，食欲不振，甚至出现异食癖;④皮肤干燥、粗糙、色素沉着，头发干燥、枯黄、伤口不愈合。孕妇缺锌还能导致胎儿畸形。19（三）推荐摄入量与食物来源

1.推荐的摄入量成年男性15mg/d,女性11.5mg/d。

2.食物来源

(1)动物性食物含锌丰富且吸收率高，以牡蛎含锌量最高，其次为畜禽肉及肝脏、蛋类、鱼及海产品；

(2)豆类、谷类、蔬菜及水果含量较低。20碘缺乏与过量1．碘缺乏(1)成人缺碘时，出现甲状腺肿。(2)孕妇、乳母严重缺碘，使胎儿、新生儿期缺碘，引起呆小病。患儿表现为生长停滞、发育不全、智力低下、聋、哑以及身材矮小。(3)碘缺乏常有地区性特点，故称为地方性甲状腺肿和地方性呆小病。212.碘过量

碘过量也可致高碘性甲状腺肿，常发生于摄入含碘高的食物或在治疗甲状腺肿等疾病时使用过量的碘剂。223.推荐摄入量与食物来源1．适宜摄入量成年人：150ug/d。2．碘的食物来源海产品含有丰富的碘，海带、紫菜、发菜含碘量非常丰富，海鱼、虾、蚶、干贝、海参等含碘量较高。23硒缺乏

1.硒缺乏是导致克山病的重要原因。2.大骨节病的发生也与硒的缺乏有关。

硒的食物来源

1.食物的含硒量与不同地区的土壤和水中的含硒量有关。2.一般肝、肾、海产品及肉类含硒较丰富，蔬菜、水果含量较低。24第六节维生素维生素（Vitamin）:

是维持人体正常生命活动所必需的一类低分子有机化合物。在体内含量极微，但在机体的代谢、生长、发育等过程中起着重要作用，不可缺少。25一、概述

(一)维生素特点

1．维生素存在于天然食物中，人体内一般不能合成或合成量少（VitD除外），不能满足需要，必需每天由食物供给。

2．维生素在体内不提供能量，也不是构成机体组织的主要原料。许多维生素常以辅酶或辅基的形式参与酶的组成。

26单纯酶：仅仅由氨基酸的残基构成结合酶蛋白质部分酶蛋白非蛋白质部分辅助因子酶结合紧密程度辅酶（疏松）辅基（紧密）全酶（起催化作用）273．生理需要量少，只需要极少量（每日仅以mg、μg计算）就能满足需要，但绝对不能缺少。缺乏任何一种维生素都能引起相关疾病，即维生素缺乏症。

有的维生素过量会引起中毒，如VitA。4．有些维生素具有几种结构相似、生物活性相近的化合物，如吡哆醇、吡哆醛与吡哆胺等。28（二）维生素的分类

脂溶性维生素水溶性维生素维生素A维生素D维生素E维生素K

维生素B1、B2、B12、B6、VPP叶酸泛酸生物素维生素CB族维生素29二、脂溶性维生素

（一）维生素A与胡萝卜素

1.形式维生素A亦称视黄醇，包括两种形式：

动物性食物中的VitA，植物性食物中的类胡萝卜素，在体内可转化为VitA。30

凡在体内能转化为VitA的类胡萝卜素，都称为维生素A原，最重要的类胡萝卜素为β-胡萝卜素。膳食中β-胡萝卜素只有1/6可转变为VitA即6μgβ-胡萝卜素相当于1μgVitA31（1）维持正常的视觉；（2）维持上皮细胞的正常生长与分化；（3）维持正常生长与生殖功能；（4）对骨骼发育的作用；（5）预防癌症与维持机体正常免疫功能；2．生理功能32

（1）VitA缺乏

※暗适应能力下降与夜盲症；干眼病

※VitA缺乏时，粘膜与皮肤上皮细胞损害，使正常上皮细胞过度角化导致毛囊角化症

※VitA缺乏还可使儿童发育迟缓，影响骨组织和牙齿正常发育，

※免疫功能下降及血红蛋白合成代谢异常。3．缺乏与过量33

过量摄入VitA能引起急性、慢性中毒及致畸毒性。（2）VitA过量34（1）VitA的单位与换算

①VitA的表示单位为视黄醇当量（RE），即指膳食中所有具有视黄醇活性的物质（包括已形成的VitA和VitA原）的总量（μg）。4．推荐摄入量与食物来源35其常用换算关系为：②1μg视黄醇=1μgRE1μgβ-胡萝卜素=0.167μgRE1μg其它VitA原=0.084μgRE1IUVitA=0.3μg视黄醇③膳食中总视黄醇当量（μgRE）=视黄醇（μg）+β-胡萝卜素（μg）X0.167+其它VitA原（μg）×0.08436（2）推荐摄入量成年男性：800ugRE/d，女性：700ugRE/d。

（3）食物来源①VitA的最好来源是各种动物肝脏、鱼卵、鱼肝油、奶油、全奶、禽蛋等；②Vit原的良好来源是深色蔬菜和水果，如胡萝卜、辣椒、空心菜、菠菜、苜蓿以及水果中的芒果、杏、柿子等。37（二）维生素D

1．化学结构

(1)有两种形式即VitD3（胆钙化醇）与VitD2（麦角钙化醇）。

(2)VitD3是从食物摄入或在体内合成的胆固醇，在人体内转化为7-脱氢胆固醇储存于皮下，经紫外线照射后产生；

7-脱氢胆固醇被称为VitD3原。38(3)VitD2是由酵母菌或麦角中的不能被人体吸收的麦角固醇经紫外线照射后产生。392．吸收与代谢

经食物摄入

皮肤内自身合成

血浆中α-球蛋白结合VD3肝脏VitD3-25羟化酶25-OH-D3

肾脏

25-OH）D3-1-羟化酶1,25-（OH）2D3

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3.生理功能（1）促进小肠钙吸收

（2）促进肾小管对钙、磷的重吸收（3）促进骨与软骨的骨化，维持骨骼和牙齿的正常生长与无机化过程。（4）VitD还具有免疫调节功能，能改变机体对感染的反应。41①当血钙水平降低时，VitD能促进小肠、肾小管对钙的吸收与重吸收，并将钙从骨骼中动员出来；②当血钙过高时，能促进甲状旁腺产生降钙素，抑制钙从骨骼中的动员并增加钙、磷从尿中排出，使血钙维持在正常水平。VitD实质上是发挥着类似激素的作用。（5）维持血钙的正常水平424．缺乏与过量（1）缺乏①主要原因为膳食中缺乏VitD和日光照射不足。②缺乏的临床表现：小儿佝偻病

成年人尤其是孕妇、乳母和老年人骨质软化症年长者骨质疏松症

VitD缺乏还可引起手足搐搦症43

5．推荐摄入量与来源（1）推荐摄入量成年男性和女性均为5ug。（2）来源

VitD可通过日光浴和膳食两条途径获取。食物中VitD主要存在于鱼肝油、海水鱼（如沙丁鱼）、动物肝脏、蛋黄等动物性食品。目前，我国有些地区的牛奶强化了VitD，使其VitD含量明显提高。44三、水溶性维生素（一）硫胺素又称维生素B1，抗神经炎因子，抗脚气病因子。451.理化性质

(1)在中性、碱性环境中容易被氧化而失去活性；(2)普通烹调温度破坏不多，但在pH>7的条件下煮沸，大部分被破坏；(3)还原性物质亚硫酸盐、二氧化硫等能使VitB1失活，当使用亚硫酸盐作防腐剂或用二氧化硫熏蒸谷仓时，VitB1被分解破坏。

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吸收后的硫胺素在肠粘膜细胞内经磷酸化作用转变成焦磷酸酯(TPP)，在血液中主要以焦磷酸酯的形式经红细胞完成体内转运。生理活性形式主要是TPP，占硫胺素总量的80%。47（1）硫胺素是体内重要的辅酶①一是α-酮酸的氧化脱羧反应，发生在线粒体中生物氧化过程的关键环节；②另一个是磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应，主要在细胞浆中通过转酮醇酶将来自5-磷酸木酮糖的α-酮基转移给5-磷酸核糖。③硫胺素是机体物质代谢和能量代谢中的关键物质.2．生理功能48

硫胺素能维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能，维持正常的食欲、胃肠蠕动和消化液的分泌，并对神经细胞膜传送高频脉冲过程起重要的作用。（2）维持神经、肌肉的正常功能49①在神经组织中,正常情况下主要靠糖的有氧分解供能,若VB1缺乏影响α-酮酸的脱羧反应而供能不足,从而影响神经细胞膜髓鞘磷脂的合成,导致末梢神经炎及其他神经病变.50②TPP参与乙酰胆碱的合成,体内乙酰胆碱是由乙酰辅酶A与胆碱合成。乙酰辅酶A主要来自于丙酮酸的氧化脱羧反应，维生素B1缺乏时，乙酰胆碱合成减少，同时对胆碱酯酶抑制减弱，乙酰胆碱分解增多，导致神经传导受到抑制，最后表现为消化液分泌减少，胃蠕动变慢，食欲不振，消化不良等。513．硫胺素缺乏干型脚气病湿型脚气病混合型脚气病婴儿脚气病52

以多发性神经炎症状为主，表现为肢端麻木、腱反射异常、肌肉乏力和疼痛，严重时出现肌肉麻痹和萎缩以及功能障碍如垂腕、垂足等症状。（1）干型脚气病53

以循环系统症状与水肿为主，表现为心悸、气短、心脏扩大（主要右心室）、心动过速、呼吸困难、下肢水肿，如不及时治疗能进一步发展为心力衰竭，被称为“脚气性心脏病”。（2）湿型脚气病54

严重缺乏者可同时出现神经和心血管系统的症状。

常发生在6月龄以下婴儿，主要表现为循环及神经系统症状，严重时突然死于心力衰竭。（3）混合型脚气病（4）婴儿脚气病554．营养水平鉴定

（1）红细胞转酮醇酶活力系数或TPP效应

（2）尿中硫胺素排出量

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5．食物来源

硫胺素广泛存在于各类食物中，含硫胺素丰富的食物是动物的内脏（肝、肾、心）、瘦肉，豆类、全谷和坚果；粮谷是我国人民的主食，也是硫胺素的主要来源，但是过度碾磨的精白米、精白面会造成硫胺素大量丢失.571．理化性质核黄素又称维生素B2,在中性和酸性溶液中对热稳定，在碱性环境中容易分解破坏

.

食物中大部分核黄素是以FMN(黄素单核苷酸)和FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)辅酶形式和蛋白质结合而存在。（二）核黄素582.生理功能

参与体内生物氧化与多种物质代谢由核黄素形成的辅酶主要有黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），在体内催化多种氧化-还原反应和参与呼吸链中的电子传递系统。

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物质中储存的能量的释放是通过代谢物脱下2H,经过呼吸链中多种酶和辅酶逐步传递最终与O2结合生成H2O完成的.

呼吸链中的传递顺序:

FADNADHFMNCoQCytbCytc1Cytaa3O2琥珀酸60

(1)眼部症状：角膜血管增生、睑缘炎等。(2)口部症状：口角炎,地图舌，口腔粘膜溃疡。(3)皮肤症状：脂溢性皮炎(4)长期缺乏核黄素还能导致儿童生长迟缓，影响铁的吸收而出现轻中度缺铁性贫血以及免疫功能下降和胎儿畸形。3．核黄素缺乏614.营养水平鉴定（1）红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数（2）尿中核黄素排出量625．食物来源

核黄素良好的食物来源是动物性食物，如乳类、蛋黄、动物内脏（心、肾、肝）；植物性食物以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类含量较多。631.理化性质酸、碱、光、氧、加热均不易破坏，是各种维生素中性质最稳定的一种；一般加工烹调损失极小。（三）烟酸（尼克酸、VPP、抗癞皮病因子）64（1）参与细胞内生物氧化过程烟酸以烟酰胺的形式在体内构成辅酶Ⅰ（NAD）和辅酶Ⅱ（NADP），在呼吸链中起着传递氢和电子的作用（2）是葡萄糖耐量因子的重要成分，维持胰岛素的正常功能。2．生理功能65

烟酸缺乏可引起癞皮病，主要损害胃肠道粘膜、皮肤、口、舌以及神经系统。典型症状为皮炎（dermatitis